Harris Corporation verifica le prestazioni dei circuiti a radiofrequenza stampati in 3D

Harris Corporation è leader nelle comunicazioni tattiche, sistemi e servizi geospaziali, gestione del traffico aereo, soluzioni ambientali, avionica e guerra elettronica, spazio e intelligenza. Recentemente, la società ha fatto un’importante scoperta relativa all’elettronica stampata in 3D. Nei test condotti da Harris, è stato riscontrato che le prestazioni dei circuiti a radiofrequenza stampate in 3D sono paragonabili a quelle dei circuiti creati utilizzando tecniche di produzione convenzionali.

L’azienda ha utilizzato la stampante 3D per circuiti elettronici DragonFly Pro 2020 di Nano Dimension per condurre i test. I circuiti sono utilizzati per trasmettere informazioni come dati, video e voce su lunghe distanze e negli ultimi anni Harris Corporation si è concentrata sul miglioramento della mobilità e delle prestazioni, nonché sulla riduzione dei tempi e dei costi di sviluppo. In genere, lo sviluppo di questi circuiti è un processo lungo e multi-step.

“Harris ha esaminato l’applicabilità della stampa 3D per lo sviluppo di sistemi RF, quindi ha progettato, simulato e testato l’amplificatore RF stampato in 3D e l’ha confrontato con un amplificatore fabbricato utilizzando tecniche di produzione convenzionali”, ha dichiarato Arthur Paolella, PhD, Senior Scientist, Space e Intelligence Systems, Harris Corporation. “I nostri risultati hanno mostrato prestazioni RF simili tra la versione stampata in 3D e l’amplificatore di base, dimostrando chiaramente la fattibilità dell’elettronica stampata in 3D per i circuiti RF.”
Harris Corporation ha utilizzato DragonFly 2020 Pro per stampare in 3D un circuito spesso 101 x 38 mm in 10 ore. Gli inchiostri conduttivi e dielettrici della nanoparticella d’argento di Nano Dimensions sono stati utilizzati per creare le parti elettriche funzionali in una singola stampa, quindi i componenti sono stati saldati manualmente al PCB. Harris ha poi utilizzato le misure dell’amplificatore per verificare il guadagno del segnale ridotto, la perdita di ritorno in ingresso e la perdita di ritorno in uscita. Non è stata rilevata alcuna differenza nella perdita di ritorno in ingresso o in uscita nell’intervallo di frequenza da 10 MHz a 6 GHz. Inoltre non c’era alcuna differenza evidente tra il guadagno del circuito stampato 3D e l’amplificatore prodotto in modo tradizionale.

“L’uso dell’elettronica in 3D stampata in casa per realizzare antenne è un passo avanti, in termini di tempi e costi di prototipazione e dimostrazioni di concetto”, ha affermato Amit Dror, CEO di Nano Dimension. “Inoltre, l’elettronica stampata in 3D rende possibile lo sviluppo di antenne ancora più piccole e leggere che hanno una confezione rigida integrata con circuiti flessibili, senza la necessità di cavi e connettori.”

A gennaio, Harris Corporation presenterà tutti i dettagli dei suoi esperimenti all’IEEE Radio and Wireless Symposium. La conferenza si terrà a Orlando, in Florida, dal 20 al 23 gennaio.

“La capacità di produrre sistemi RF internamente offre un nuovo ed entusiasmante mezzo per la prototipazione rapida e conveniente e la produzione di volume”, ha continuato Paolella. “I risultati dello studio forniscono una motivazione sostanziale per sviluppare ulteriormente la tecnologia”.
Nel giugno di quest’anno, Nano Dimension ha ricevuto un’approvazione da parte di Israel Innovation Authority per finanziare un progetto che prevede lo sviluppo di moduli elettronici stampati in 3D per applicazioni spaziali in collaborazione con Harris Corporation. Il progetto è stato progettato per dimostrare che la stampa 3D di circuiti bifacciali e multistrato che distribuiscono segnali digitali, di potenza e RF potrebbe ridurre le dimensioni, il peso, la potenza e il costo dei sistemi spaziali.

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