3D Systems为空客3D打印商业卫星RF滤波器

在射频/微波系统中通常需要把信号频谱中有用的几个频率信号分离出来而滤除无用的其他频率信号，完成这一功能的设备称为滤波器。所以说，在无线通信系统中，滤波器是一种关键的射频部件。

最近，空客的防务与空间部门与3D Systems合作，通过3D Systems的直接金属打印技术制造出首个金属3D打印射频（RF）滤波器。

滤波器在CAD技术被广泛应用之前，设计中必须依靠带有一定盲目性的人工调试来逐渐逼近最优化的方案，这不但延长了研制周期，增加了成本，也不易达到最高指标。

随着CAD技术和仿真技术的发展和普及，RF射频滤波器的制造周期得到明显的缩短，质量得到明显的提高。而通过金属3D打印制造出RF射频滤波器是一个重要的突破，金属3D打印技术的运用让空客降低了RF滤波器的重量和制造成本，并缩短了制造时间。这可能会改变世界各地的航空航天公司对RF滤波器，甚至波导的设计和制造。

像Eutelstat KA-SAT这样的高通量卫星可以携带近500个RF滤波器和超过600个的波导。由于是定制设计的，其中的大部分可以处理特定的频率。它们允许所选频道的频率通过，同时拒绝来自所选频道之外的信号。

而将卫星发送至地球静止轨道的成本约为每公斤2万美元，所以减重对通信卫星领域节约成本至关重要。此外，大多数卫星只有10到15年的寿命，缩短生产时间将显著提高卫星迭代的速度和降低设计成本。

RF射频滤波器的内部设计十分复杂精密，通过3D打印可以一次性打印出整个设计，这种制造方式能带来时间、成本和重量方面的益处。由于不再需要连接用途的紧固件，RF射频滤波器的重量减轻。直接金属3D打印省去了让外部轮廓紧贴内部轮廓的成本，无需组装带来了时间和成本方面的效益。

具体使用的设备是3D Systems的ProX DMP 320粉末床金属熔化设备。空客一共测试了三个铝合金样品，这些样品均是用ProX DMP 320打印的，但是采用了不同的加工路径。测试结果表明，每个样品均达到或者超过了严格的要求。

总体来说ProX DMP 320降低了滤波器的生产成本，加快了的周转时间，同时将其质量减轻了50％。

来源：3D科学谷