龙勃透镜是谁发明生产的,透镜是谁发明的

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-10-28 07:17:21

毫米波雷达是一种常见的感知技术,其工作频段在毫米波频段,波长在 1mm~10mm,即带宽在 300GHz~30GHz(1GHz=109 Hz)之间。这个频段的波长相对较长,可以感知的范围远,但是往往精度也比较低,比如辅助驾驶常用的 77GHz 频段,精度远远低于基于可见光的摄像头,更不用说激光雷达。

龙勃透镜是谁发明生产的,透镜是谁发明的(1)

图表 | 电磁波谱图(来源:网络)

龙勃透镜(Luneburg lens)可以解决前面提到的问题。不同于大部分天线,龙勃透镜是一个球形,由数层从外到内折射率逐渐增加的材料制成,可以发射和接收电磁波。龙勃透镜的带宽非常宽,测量精度高,而且其天线能增强接收反射回来信号的能力,使得信噪比变高,而球形设计可以向全空间各个方向发射波束,拥有无死角的视场。

龙勃透镜是谁发明生产的,透镜是谁发明的(2)

图 | 标准龙勃透镜的横截面

传统制作龙勃透镜的方法就像洋葱,从中间开始,再叠加不同厚度的各个薄层,各层的生产都需要对 3D 空间结构控制非常精确。这种制作工艺难度高,成本高,这一模式也限制了龙勃透镜实现更高精度。

辛皓博士是全球最了解龙勃透镜的人之一。他在电磁波领域有二十多年研究,是亚利桑那大学电子和计算机工程系和物理系教授,并在他创立的毫米波天线电路实验室任主任。

2007 年,辛皓了解到 3D 打印机的精度已经能达到几十微米,他当时第一个念头就是,可不可以用来做毫米波,甚至是太赫兹(THz,指带宽在 100GHz-10THz 之间的频段)的器件。当然,最吸引人的是能不能用 3D 做龙勃透镜。

要实现 3D 打印龙勃透镜,最关键的一点是材料的折射率。3D 打印市场的产品主要是展览品、机械用品等,即使是全球最大的 3D 厂商也没有对打印材料折射率进行细致的区分,于是辛皓的团队买来大量材料,使用专业设备不断测试,最终发现一些高分子材料(ploymer)非常不错,性质正好适合做成龙勃透镜。

龙勃透镜是谁发明生产的,透镜是谁发明的(3)

图 | Lunewave CTO 辛皓(来源:Lunewave)

时光如水,七年过去。期间这个团队不断优化工艺和设计,把制作过程打磨成熟。他们与科技机构合作,提供产品。在几种 3D 打印技术中,他们最终选择了高分子喷射技术(polymer jetting/polymerization),这一技术支持高分子材料,并且可以实现最高的精度,达到十几微米。

龙勃透镜是谁发明生产的,透镜是谁发明的(4)

首页 12下一页

栏目热文

文档排行

本站推荐

Copyright © 2018 - 2021 www.yd166.com., All Rights Reserved.