CN111987421A - 天线设备和制造空腔天线的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了天线设备和制造空腔天线的方法。天线设备(10,110,210)包括：空腔结构(12,113,213)，具有底板部分(20,118,218)和连接至底板部分(20,118,218)的周壁部分(13,116,216)。偶极子结构(16,117,217)从空腔结构(12,113,213)内的底板部分(20,118,218)的中心区域(137)向上延伸。周壁部分(13,116,216)与偶极子结构(16,117,217)中的至少一项具有相对于预期射频波长(24)足够小的开口(15,28,127,166,227,242)，以避免影响天线性能。

Description

天线设备和制造空腔天线的方法
技术领域
本公开涉及用于无线电信号通信的系统及方法。更具体地，所公开的实施例涉及天线及天线部件。
背景技术
天线是用于发送和/或接收无线电信号的无线电通信技术的关键元件。天线的导电材料用作通信器电路中的电流与辐射电磁波之间的接口。天线的几何结构与材料决定诸如阻抗、方向性、以及带宽等性质。优选性质取决于可以广泛变化的天线的预期位置和应用。例如，用户频率调制(FM)无线电可以使用适合于从任意方向接收信号的单极全向天线，而全球定位系统(GPS)卫星可以使用高度定向天线进行全球定向传输。对于许多应用，必须以高精度搭建复杂的几何结构来生产高效的天线。通常，通过手动组装多个单独机械加工的零件、缓慢且昂贵的过程来制造这种天线。
在许多工业中，作为以相对低的成本进行快速生产的方法，增材制造(AM)正在迅速普及。AM，有时被称为3D打印，能够用于通过增量地构建对象而从3D模型创建实体对象。通常，AM应用这样的原材料，即，随后被选择性地连接或熔融而创建所需对象。通常，原材料应用于层中，其中，各个层的厚度能够取决于所使用的具体技术。
通常，原材料是颗粒或粉末状形式、应用为层、并且然后通过热源被选择性地熔融。在许多情况下，这种材料的床的上表面被熔融，并且生长工件则被略微降低。然后，对床应用原材料的新一层，并且将下一层熔融至之前的一层中。例如，颗粒状原材料可以包括热塑性聚合物、金属粉末、金属合金粉末、或陶瓷粉末，其可以使用诸如扫描激光或扫描电子束等计算机控制热源进行熔融。除此之外，示例性的方法包括选择性激光熔化(SLM)、直接金属激光烧结(DMLS)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积成型(FDM)、以及电子束熔融(EBM)。
对于AM，机械加工或其他减材制造所使用的常规零件设计可能低效或甚至不起作用。根据所使用的工艺和材料，未被支持的特征可能塌陷，专有特征可能被赋予不充分的清晰性，和/或可能出现翘曲和破裂。需要在实现AM方法的有效使用的同时保持常规零件的功能的新设计。
US 2019-0291186描述了一种包括基部部分和本体部分的增材制造天线设备。本体部分附接至基部部分并且包括被配置为消除二次打印支持的晶格加劲结构。
发明内容
本公开提供与天线设备和部件有关的系统、装置、以及方法。在一些实施例中，天线设备可以包括：空腔结构，具有底板部分和连接至底板部分的周壁部分。偶极子结构可以从空腔结构内的底板部分的中心区域向上延伸。周壁和偶极子结构中的至少一项可以具有相对于预期射频波长足够小的开口，以避免影响天线性能。
在一些实施例中，天线设备可以包括增材制造杯状结构和增材制造偶极子结构。杯状结构可以具有底板部分和连接至底板部分的周壁部分。偶极子结构可以从底板部分向上延伸。周壁和偶极子结构中的至少一项可以包括增材制造网。
在一些实施例中，制造空腔天线的方法可以包括：打印具有底板部分和周壁部分的空腔结构。方法可以进一步包括：打印空腔结构内的偶极子结构。空腔结构和偶极子结构中的至少一项可以包括网。
在本公开的各个实施例中可以独立实现、或可以结合又一些其他实施例实现特征、功能、以及优点，参考下列描述及附图能够理解本公开的进一步细节。
附图说明
图1是根据本公开的各方面的示出性天线设备的示意图。
图2是图1中的天线设备的网及示出性无线电信号的示意图。
图3是此处描述的示出性常规制造杯状偶极子天线的等距视图。
图4是根据本公开的各方面的示出性增材制造杯状偶极子天线的等距视图。
图5是图4中的天线的剖面等距视图。
图6是沿着线6-6并且进一步包括安装附件的图4中的天线的横截面图。
图7是此处描述的图4中的天线的示出性增材制造坯料的俯视图。
图8是图4中的天线的俯视图。
图9是根据本公开的各方面的另一示出性增材制造杯状偶极子天线的等距视图。
图10是描述根据本技术的增材制造的示出性方法的步骤的流程图。
图11是此处描述的示出性增材制造装置的示意图。
图12是描述对根据本技术的天线进行增材制造的示出性方法的步骤的流程图。
具体实施方式
下面描述并且在相关附图中示出了具有杯状结构的天线部件的各个方面及实施例、以及有关制造方法。除非另有说明，否则，天线部件和/或其各个子部件可以、但不需要包含此处描述、示出、和/或被整合的结构、部件、功能、和/或变形中的至少一项。进一步地，除非明确被排除，否则，此处结合本教导进行描述、示出、和/或被整合的过程步骤、结构、部件、功能、和/或变形可以包括在其他相似的设备和方法中，包括所公开实施例之间的互换。各个实施例的下列描述在性质上仅是示出性的并且并不旨在以任何方式限制本公开、其应用、或使用。此外，由下面描述的实施例提供的优点在性质上是示出性的并且并非所有的实施例提供相同的优点或相同程度的优点。
该细节描述包括下列紧接下面的部分：(1)概况；(2)实施例、部件、以及替代方案；(3)示出性组合及附加实施例；(4)优点、特征、以及益处；以及(5)结论。将实施例、部件、以及可替代部分进一步划分成子部分A至D，其中每个子部分被相应地贴上标签。
概况
总体地，天线设备或天线部件可以包括增材制造结构。天线部件可以被配置为便于传送和/或接收无线电信号并且可以包括导电材料。导电材料可以包括增材制造结构的一部分或全部和/或可以应用于增材制造结构。天线部件可以用作诸如命令喇叭、杯状偶极子、或波导天线等常规天线的一部分。此外或可替代地，天线部件可以用作无附加部件的天线。
图1是以10表示的天线部件的示意图，具有带周壁13和底板20的空腔部分12。可以将空腔部分描述为管状、圆柱形、和/或中空的。在图1中，将空腔部分12描述为横截面为圆形，但是，可以包括任意合适的横截面形状。空腔部分可以被配置为形成用于传送或接收射频信号的信道或谐振器、和/或可以被配置为引导射频信号。
天线部件10进一步包括内部结构16。内部结构可以具有被配置为便于射频电磁波的发送和/或接收的任意几何形状。内部结构16可以从底板20向上延伸、和/或可以形成在天线部件10的其他部分上。例如，内部结构可以是从底板的中心区域向上延伸的交叉偶极子。内部结构16可以被配置为用于选择性极化、谐振频带、辐射模式、和/或任意功能的天线性质。壁13也可以具有被配置为用于选择性极化、谐振频带、辐射模式、和/或任意功能天线性质的内部几何形状。
天线部件10包括导电材料(可以是激光烧结金属)。在一些实施例中，部件可以包括铝、铜、钛、和/或其合金。部件可以包括多种材料或可以由单一材料生产。在选择用于天线部件10的材料或材料组合时，可以考虑导电性、弹性、密度、及温度灵敏性、以及其他因素。适当或所需材料可以取决于天线部件的目的应用、以及所选择的增材制造方法。
天线部件10具有由竖直轴18定义的制造方位，其可以与空腔部分12的中心轴平行。在图2中对竖直轴进行了描述。部件可以包括多层，通常，每层与竖直轴18垂直。每层可以是薄且平面的、并且被熔融或通过其他方式与相邻的层粘合。
可以限制从一层至相邻层的变化。即，天线部件10的尺度可以沿着竖直轴18逐渐改变。天线部件不可以包括任何生硬的突起，其中，可以将生硬的突起描述为与竖直轴18形成大于约45度或大于约50度的夹角的任意面向下的表面。因此，可以打印天线部件10的所有特征，而无需辅助支撑件。
在一些实施例中，可以从增材制造坯料对天线部件10进行后期处理。可以对不适合增材制造的生硬突起或其他特征进行机械加工。在该实施例中，增材制造坯料不可以包括任何生硬的突起并且可以进行打印、而不使用辅助支撑件。
可以界定任意结构的天线部件10的厚度。换言之，厚度可以具有上限和/或下限。对于任意结构，天线部件中的每层可以具有有限的面积。限制可以是绝对或相对的。例如，可以将空腔部分12的壁13限制为小于60千分之一英寸(“密耳”)的厚度，其中，1密耳＝0.001英寸(”)，或可以将壁13限制为空腔部分的直径的6％。由于在制造过程和/或后续冷却或其他温度波动中引入的应力，这种限制可以防止打印材料出现破裂或撕裂。
对于另一实施例，可以将壁13限制为大于20密耳的厚度。这种限制可以有助于产生所需的打印分辨率及通过增材制造过程保持几何形状完整性的足够强度的特征。
如图2中示意性示出的，周壁13包括网14。可以将网描述为包括多个孔或开口15。还可以将网描述为开口、晶格、和/或与第二多个平行线性结构相交的第一多个平行线性结构的规则阵列。在所描述的实施例中，开口15是菱形形状或三角形并且围绕壁13被规则地间隔开，这可以有助于通过天线部件10的增材制造而保持空腔部分12的圆形形状。网14可以被配置为保持壁13的任意所需形状。网14还可以被配置为促进天线部件10的稳定几何形状并且减少制造过程中发生的翘曲和/或热变形。因此，天线部件可以与计算机辅助设计(CAD)标准规范具有较低的几何形状轮廓偏差。
开口15可以成形为允许对网14进行增材制造，而不使用辅助支撑件。在所描述的实施例中，每个菱形形状或三角形开口的每个边与竖直轴18形成夹角17。夹角17可以小于约45度或小于约50度。换言之，定义开口的每个线性结构可以与竖直轴18形成小于约45度或小于约50度的夹角。
每个开口15可以具有最大尺度22。还可以将最大尺度描述为开口的最大开口宽度。对于所描述的对角线开口，该尺度介于相对的拐角之间。对于圆形开口，最大尺度将是圆的直径。天线部件10可以被配置为用于在波长范围内发送和/或接收无线电信号。在图2中示意性地描述了未按比例的该无线电波。每个开口15的最大尺度22相对于最小预期波长24是受限制的。
限制最大尺度22可以确保开口15对天线部件10的电磁性质具有可忽略的影响。例如，最大尺度22可以小于波长24的10％。最大尺度22可以选择为使得开口15对天线部件的影响低于所选择的可接受阈值。开口越小越可以降低开口的影响，并且开口15的尺寸相对于预期波长24可以足够小，以避免影响天线性能。在一些实施例中，最大尺度可以小于预期波长的5％、或小于2％。
开口15的尺寸和/或间隔还可以根据天线部件10的结构需要而定。即，开口15可以被配置为使得网14具有足够的结构强度、刚度、或其他所需结构性质。在一些实施例中，底板20还可以包括网和/或开口。
空腔部分12中包括网14可以减少对天线部件10进行增材制造所使用的材料的整体体积。这种减少转而可以降低部件的材料成本、制造时间、以及重量。网14还可以减少空腔部分12的表面面积，由此减少天线部件10对振动及声学效应的敏感性。
此外或可替代地，内部结构16可以包括网26。网可以包括一个或多个开口28。每个开口可以具有相对于预期波长24受限制的最大尺度30。与上面详述的开口15相似，开口28可以相对于预期波长足够小，以使得开口对天线部件10的电动性质具有可忽略的影响。最大尺度30可以与最大尺度22不同。开口28可以具有与开口15相匹配或不同的形状和/或图案。开口28还可能受内部结构16的结构需要的限制，具体地，受诸如偶极子等小或精密的结构的限制。
在一些实施例中，可以将天线部件10的一个或多个部分描述为不在天线的信号路径之上。该部分可以包括任意结构上适当配置的网和/或开口。即，可以根据结构考虑因素、而非预期波长限制该部分中的开口的尺寸。
空腔部分12的底板20或天线部件10的其他部分可以被配置为连接至电子电路。例如，天线部件可以包括适合用于附接同轴适配器的开口。天线部件还可以被配置为连接至诸如反射盘或保护盖等其他天线部件。在一些实施例中，天线部件10可以被设计成与现有天线设计具有等同的功能并且可以被配置为连接至现有天线设计的通用匹配电气系统。例如，天线部件10可以被设计成具有到现有常规天线设计的阻抗匹配网络。
天线部件10可以是部分或整体一体式的。换言之，壁13、网14、内部结构16、底板20、和/或天线部件的任意其他部分可以包括单一结构。可以在一个过程中对天线部件进行增材制造，而无需对独立零件进行组装。在无需制造之后进行移除的辅助支撑件的情况下，也可以制造天线部件。
由于一体式构造，天线部件10可以具有改善的可靠性。可以排除与零件的连接或交互有关的故障模式。例如，天线部件不可以包括在振动时松动的螺栓、在负载下发生移位的垫片、或在运输过程中更改调谐的调谐螺钉。通常，对于包括更少部件的天线，可以降低操作复杂性的可能性。
天线部件10可以具有被配置为可重复的几何形状。换言之，天线部件的几何形状可以使得当制造部件的多个复制件时，每个复制件在初始设计的所需容差内进行测量。在一些实施例中，所需容差可以是1密耳、可以是10密耳、或可以是任意合适的尺寸。所制造的复制件还可以是真实的形状。例如，被设计成圆形的开口可以被一致地打印成圆形、而非椭圆形。
实施例、部件、以及替代方案
下列部分描述了示例性天线设备与天线部件以及有关系统和/或方法的选择方面。这些部分中的实施例旨在为示出性并且不应被视为限制本公开的整体范围。每部分可以包括一个或多个不同的实施例、和/或上下文或有关信息、功能、和/或结构。
A.示出性L频段杯状偶极子天线
如图4至图8中所示，该部分描述了整体以110表示的增材制造杯状偶极子天线。如上所述，天线110包括天线框架112(即，增材制造天线部件10的实施例)。还可以将杯状偶极子天线描述为可调谐天线、或交叉偶极子天线。
图3示出了整体以70表示的常规减材制造杯状偶极子天线的设计。常规天线70包括多个独立的机械加工部件，每个部件被螺栓、粘合、或通过其他方式固定在一起。天线包括具有中心开口的大致圆柱形导电杯72。偶极子结构74经由开口通过垫圈被紧固在杯72内。偶极子结构74包括被设置成垂直于彼此的两个偶极子：长偶极子80和短偶极子82。偶极子安装在对开管式换衡器84(包括必须安装在换衡器中的独立导电器86)上。换衡器被配置为将来自所连接的同轴线缆的不平衡信号转换成适当阻抗的平衡信号。
长偶极子80和短偶极子82具有被选择为将天线70调谐至所选择频带的长度并且具有使得两个偶极子之间的相位正交的适当相对长度。因此，天线70被圆极化。杯72被配置为用作谐振空腔并且引导射频信号。对常规天线70的每个部件的尺度和定位进行计算，以产生诸如极化、谐振频率、以及方向性等天线的所需功能性质。然而，常规天线70的一些表面和结构对天线的电磁性质至关重要，而其他表面和结构在结构和机械方面是重要的。
通过改变结构和机械加工方面的重要特征而实现增材制造，增材制造天线110可以被配置为保持常规天线70的电磁和功能方面的关键特征。尽管出现诸如由于面积增加而使得偶极子的电抗发生变化等结构变化的结果，然而，天线110也可以改变诸如交叉偶极子的长度等电磁方面的关键特征来保持等同的功能。
如图4中所示，天线110的天线框架112是一体式的。即，天线框架是单一构件，减少了天线110所需的整体组装。单一构件天线框架112还可以改善天线110的可靠性和/或减少天线的故障模式。
天线被配置为在无辅助支撑件的情况下进行制造。换言之，在制造天线之后，不需要移除支撑件结构。如下面更为详细描述的，所描述的天线框架112的实施例需要对诸如换衡器和底部表面等细节特征进行机械加工的形式的有限后期处理。天线可以被配置为使得充分限制因制造而产生的表面粗糙度，以使得不需要整个表面精加工。
天线110可以被配置为通过直接金属激光烧结(DMLS)进行制造。天线包括烧结铝合金，具体地，在本实施例中，为AlSi10Mg类型II。铝可以提供良好的强度、硬度、与高负载容差、以及低重量。在任意有效的增材制造过程中，可以使用任意金属或相似适合性质的合金。
天线110被配置为在频带内进行无线电通信。即，将天线调谐至射频的范围。在所描述的实施例中，将天线110调谐至L频段，包括约11.8英寸至5.9英寸(30厘米至15厘米)之间的波长。
天线110包括天线框架112和导电磁芯114(见图6)。天线框架112包括杯113和内部偶极子结构117，杯包括外壁116和圆形基部118。杯113可以构成天线110的圆形辐射孔。还可以将杯描述为管状结构、和/或一端封闭的中空圆柱体。
杯113可以为约7英寸的直径、7.5英寸的直径、或6英寸至8英寸的直径。杯可以为约4英寸的高度、约4.5英寸的高度、或3英寸至5英寸的高度。杯113的内部高度可以与所选择的波长对应。通过天线110的所需功能性质也可以判断杯113的尺度。
天线框架112具有杯壁116居于其中心的中心轴120，中心轴120可以被描述为判断天线框架112的制造方位。当制造天线框架时，中心轴120可以与制造装备的Z轴平行或垂直。因此，天线框架112可以包括与中心轴120垂直的多个平面层。
杯壁116主要由网124构成，网124包括多个开口127。还可以将网描述为壁116中的晶格结构、框架、和/或多个孔。在一些实施例中，杯基部118还可以部分或整体由网构成。
开口127包括菱形形状和半菱形或三角形形状。在一些实施例中，开口可以包括多边形形状或诸如泪珠状等自支撑的非多边形形状。如上所述，网124是网14的实施例。开口127围绕壁116被规则地间隔开并且定向成使得孔的侧面与中心轴120形成不大于约45度的夹角。还可以将开口127描述为限定在多个相交的线性结构之间，每个线性结构与中心轴120构成不大于约45度的夹角。在杯基部118包括网的实施例中，由于杯基部118的方位垂直于天线框架的制造方位，所以该网的开口不可以被约束成多边形形状和/或相对于中心轴的夹角。
网124的厚度(也可以被称为壁116的厚度)可以为约45密耳、可以介于40密耳与50密耳之间、或可以介于20密耳与60密耳之间。在具体实施方式中，网具有介于20密耳(0.508mm)与120密耳(3.048mm)之间的厚度。开口127的菱形形状和规则图案可以加固和增强薄外壁，从而改善结构强度。开口的形状和图案还可以被配置为保持杯113的圆形形状并且由此保持天线110的孔的圆度。
开口127可以被尺寸化为确保对天线的电动性质的影响可忽略。换言之，开口127的可以被尺寸化为相对于预期波长足够小，以避免影响天线性能。在一些实施例中，开口的最大尺度可以选择为使得诸如增益等天线性质的变化低于所选择的可接受阈值。
开口127的尺寸、形状、间隔、和/或布置还可以根据天线部件10的结构需要而定。即，开口127可以被配置为使得网124具有足够的结构强度、刚度、或其他所需结构性质。
在所描述的实施例中，将杯壁116划分成由盖耦合环130分离的网的上部126和网的下部128。盖耦合环130是无开口的平滑表面，与网124相比，具有相等或更大的厚度。环的底部边缘可以成约45度角的倒角。盖耦合环130的平滑表面可以被配置为用于粘合剂的有效粘合。在一些实施例中，环可以包括凹部、凹槽、或被配置为便于连接至天线盖的其他特征。
如图5中更为清晰地示出的，天线框架112的偶极子结构117包括长偶极子138和短偶极子140，每个偶极子连接至换衡器管136。换衡器管136是顶端具有八边形凸缘142的圆柱体。换衡器管是中空的，具有与杯基部118的中心圆孔对准的中心圆空腔。换衡器管136从杯基部118的中心区域137向上延伸并且接合至杯基部。还可以将换衡器管描述为位于天线框架112的中心轴120的中心或与天线框架112的中心轴120共轴。八边形凸缘142可以成倒角和/或圆角，以使得凸缘不从换衡器管136的外表面向外垂直延伸。在所描述的实施例中，八边形凸缘142与换衡器管136的外表面以约45度相交斜切。
长偶极子138包括第一极子138A和第二极子138B，其中每个偶极子是平面的或片材形状并且从换衡器管136延伸。短偶极子140包括第一极子140A和第二极子140B，其中每个极子是平面的或片材形状并且从换衡器管136延伸。第一极子138A和第二极子138B是平行的、共面、共延、并且具有匹配的尺度。同样，第一极子140A和第二极子140B是平行的、共面、并且共延，但具有不同的尺度。在所描述的实施例中，所有四个极子具有匹配厚度。长偶极子138中的每个极子与短偶极子140中的每个极子垂直。
每个极子138A、138B、140A、140B具有带正方形外拐角的大致三角形形状。极子的长度可以选择为实现长偶极子138与短偶极子140之间的信号的所需相位差。具体地，长度可以选择为实现相位正交并且由此实现天线110的圆极化。
每个极子138A、138B、140A、140B包括网164。极子的网包括多个孔或开口166。与上述所述网124的开口127相似，开口166还被尺寸为用于天线110在射频的L频段内操作。
然而，如图5中所示，与网124的开口127相比较，开口166具有不同的尺寸和形状。更具体地，开口166具有正方形形状并且在对角线上测量约为十分之一英寸。开口166的尺寸根据偶极子138、140的结构需要而定。由于偶极子是比杯壁116更小的结构，网164被细化成保持极子的结构强度。即，网164的开口166被配置为使得内部偶极子结构117具有足够的结构强度和刚度。
换衡器管136被配置为用作与天线的导电磁芯协作的对开护套式换衡器并且将来自所连接的同轴线缆的不平衡信号转换成适当阻抗的平衡信号。如图8中所示，两个狭槽148通过换衡器管136从八边形凸缘142向下朝向杯基部118垂直延伸。狭槽148可以具有小于换衡器管136的长度的长度，并且换衡器管的上部可以被狭槽分开。狭槽148的长度可以选择为匹配偶极子138、140的电抗。狭槽长度还可以与所选择的波长成比例或对应。在一些实施例中，狭槽148可以延长换衡器管136的整体高度，并且管可以包括两个独立的结构，每个结构接合至杯基部118。
将八边形凸缘142划分成未连接的部分142A和已连接的部分142B。极子138A和140A接合至未连接的部分142A，而极子138B和140B接合至已连接的部分142B。如图6中所示，当将导电磁芯114安装在天线框架112中时，未连接的部分142A不与导电磁芯接触，并且磁芯通过凸部150被紧固至已连接的部分142B。
磁芯凸部150依靠在图4中所示的八边形凸缘连接部分142B的凹部151中，即，成形为紧贴地接收凸部。磁芯凸部中的孔与凹部151中被配置为接收紧固件的螺纹孔对准。因此，导电磁芯可以通过紧固件被机械地固定至天线框架112。在一些实施例中，磁芯凸部可以被粘合或通过其他方式附接至天线框架112。
如图6中所示，导电磁芯114通过换衡器管136的中空内部从磁芯凸部150向下延伸，而不与管接触。导电磁芯114还可以通过任意电等效和有效的方式连接至天线框架112。可以单独制造导电磁芯与天线框架112，并且导电磁芯可以进行常规或增材制造。导电磁芯114可以包括与天线框架112相同的材料、可以包括相同的铝合金、或可以包括任意合适的导电材料。
在图6中，示出了处于安装配置的天线110，包括安装支架152和遮阳伞154。遮阳伞154在杯113的开放端的上方延伸并且被配置为屏蔽天线110免受太阳辐射。遮阳伞粘合至盖耦合环130。遮阳伞154可以包括绝缘和/或反光材料并且可以与天线110分开制造。
安装支架152可以是安装有天线110的结构的一部分或被紧固至安装有天线110的结构。例如，安装支架152可以构成通信卫星的外壳的一部分。杯基部118包括被配置为附接至安装支架152的紧固件孔。在本实施例中，杯基部118包括在图5中可以更为清晰地看到的四个紧固/紧固件孔156。紧固件孔156与安装支架152上的对应孔对准，以接收未示出的紧固件。杯基部118或天线110的其他部件可以包括被配置为将天线110附接至安装支架152和/或其他结构的任意特征。
图6进一步描述了通过杯基部118的中心孔延伸至换衡器管136中的同轴连接器158。连接器被配置为在第一端与导电磁芯114对接并且在第二端与同轴线缆对接。可以使用任意有效的连接器。在本实施例中，将连接器的插脚螺旋至导电磁芯114的凹部中。同轴连接器158还通过与杯基部118和换衡器管136对接而被支撑。在本实施例中，换衡器管136和杯基部118的内表面被螺旋并且螺旋啮合在连接器158上。在一些实施例中，连接器158可以粘合至杯基部118或可以任意有效的方式被固定。
图7是天线框架112的增材制造坯料160的实施例的俯视图。如图8中所示，坯料可以进行机械加工、钻孔、或通过其他方式进行后期处理而生产天线框架112。坯料中所包括的天线框架112的特征可以被称为打印特征，并且在后期处理过程中生产的特征可以被称为精加工特征。
如图7中所示，坯料160包括实心中心磁芯162。偶极子138、140以及斜切八边形凸缘142是打印特征，而换衡器管136的特征是精加工特征。换言之，对实心磁芯162进行机械加工而生产上述所述和图8中所示的换衡器管136。实心磁芯162被中空化并且切出狭槽148。换衡器管136接近杯基部118的底端还可以被攻丝而产生螺纹。将凹部151机械加工至八边形凸缘142，并且对螺纹孔进行钻孔且攻丝成凹部。
将杯基部118打印成具有平坦表面的实心结构。通过杯基部对杯基部118的中心孔和紧固件孔156进行钻孔。中心孔与紧固件孔中的任一个或两个还可以被攻丝而产生螺纹。杯基部可以被打印成比天线框架112所需的厚约50密耳。这种材料可以允许将打印本体机械加工成打印机底座或支撑板。诸如货车轮形状等凹部的图案还可以被机械加工成杯基部118的底表面。凹部可以用于在保持和/或改善诸如刚度和强度等杯基部118的结构性质的同时而减少天线框架112的重量。
杯壁116的网124和偶极子138、140的网164是坯料160的打印特征。即，坯料160包括开口127、166。开口不需要被机械加工成杯壁或偶极子，并且网124、164可以保持处于打印状态，而无需机械加工或其他后期处理。
图4和图5中所示的杯壁116的盖耦合环130可以进行机械加工而实现适合于粘合的平滑表面。打印环可以包括额外待机械加工的50密耳材料。由于杯打印，盖耦合环可以相对于网124升高70密耳。在机械加工之后，环可以保持相对于网升高10密耳。该距离在机械加工过程中可以用于保护网124并且防止网发生不合时宜的改变。机械加工盖耦合环130可以产生平滑表面，从而可以便于上述所述遮阳伞的粘合。
B.示出性S-频段杯状偶极子天线
如图9中所示，该部分描述了整体以210表示的增材制造杯状偶极子天线。如上所述，天线210包括天线框架212，即，增材制造天线部件10的实施例。还可以将杯状偶极子天线描述为可调谐天线、或交叉偶极子天线。
天线210被配置为在频带内进行无线电通信。即，将天线调谐至射频的范围。在本实施例中，将天线210调谐至S频段，即，包括约5.9英寸至2.95英寸(15厘米至7.5厘米)的波长。
天线框架212包括杯213和内部偶极子结构217，杯包括外壁216和基部218。壁216包围基部218的圆形区域，并且杯213可以形成天线210的圆形辐射孔。还可以将杯描述为管状结构、和/或一端封闭的中空圆柱体。基部218可以成形为便于天线210连接至安装结构。
杯213可以为约4英寸的直径、4.5英寸的直径、或3至5英寸的直径。杯可以为约2英寸的高度、约2.5英寸的高度、或1英寸至3英寸的高度。杯213的内部高度可以与所选择的波长对应。通过天线210的所需功能性质也可以判断杯213的尺度。
天线框架212具有杯壁216和基部218的封闭圆形部分居于其中心的中心轴220。可以将中心轴220描述为判断天线框架212的制造方位。当制造天线框架时，中心轴220可以与制造装备的垂直轴或z轴平行。因此，天线框架212可以包括与中心轴220垂直的多个平面层。
杯壁216整体由网224构成，网224包括多个开口227。还可以将网描述为壁216中的晶格结构、框架、和/或多个开口。开口227包括菱形形状和半菱形或三角形形状。网224是上述所述网14的实施例。开口227围绕壁216被规则地间隔开并且定位成使得开口的侧面与中心轴220形成不大于约45度的夹角。还可以将开口227描述为限定在多个相交的线性结构之间，每个线性结构与中心轴220形成不大于约45度的夹角。
网224的厚度(也可以被称为壁216的厚度)可以为约45密耳、可以介于40密耳与50密耳之间、或可以介于20密耳与60密耳之间。开口227的菱形形状和规则图案可以加固和增强薄外壁，从而改善结构强度。开口的形状和图案还可以被配置为保持杯213的圆形形状并且由此保持天线210的孔的圆度。
开口227可以被尺寸化为确保对天线的电动性质的影响可忽略。换言之，开口227可以被尺寸化为相对于预期波长足够小，以避免影响天线性能。在一些实施例中，开口的最大尺度可以选择为使得诸如增益等天线的性质的变化低于所选择的可接受阈值。
开口227的尺寸、形状、间隔、和/或布置可以根据天线部件210的结构需要而定。即，开口227可以被配置为使得网224具有足够的结构强度、刚度、或其他所需结构性质。
偶极子结构217包括从圆柱形支撑件238延伸的四个极子236。圆柱形支撑件可以包括未示出的连接特征，以允许将馈送线操作地连接至天线。每个极子236包括具有从中心轴220延伸的三角形突起240的独立垂直支撑件。每个突起240的下表面或悬垂表面相对于中心轴220形成约45度或更小的夹角。因此，在不使用辅助支撑件的情况下，可以打印偶极子结构217。
四个极子236包括两对极子，每对极子具有在在相反平行方向上延伸的突起240，并且每对突起相对于另一对突起正交地延伸。每对极子被配置为用作偶极子，以使得偶极子结构217用作交叉或可调谐偶极子天线。
每个三角形突起240包括三角形开口242。与突起240相似，开口242定位成使得开口的任何侧面不与中心轴220形成大于约45度的夹角。总之，可以将开口242描述为网。开口242可以减少偶极子结构217的材料体积和/或重量，而不对极子236的电动性质产生明显影响。
在本实施例中，可以将开口242描述为位于天线210的信号路径或射频路径之外。因此，开口的尺寸和形状可能受极子236的结构性质、而非预期无线电信号的波长的约束。在一些实施例中，诸如天线10等偶极子结构的开口可以设置在信号路径上并且由此根据预期波长约束其尺寸。
天线210的天线框架212是一体式的。即，将天线框架作为单一构件进行增材制造，从而减少天线210所需的整体组装。单一构件天线框架212还可以改善天线210的可靠性和/或减少天线的故障模式。
天线框架被配置为在无辅助支撑件的情况下进行制造。换言之，在制造天线之后，不需要移除支撑件结构。具体地，将包括网224的天线的悬垂特征设计成倾斜角度而自支撑。所描述的天线框架212的实施例需要诸如紧固件孔等机械加工细节特征形式的有限后期处理。天线可以被配置为使得充分限制因制造而产生的表面粗糙度，以使得不需要整个表面精加工。
天线框架212可以被配置为通过直接金属激光烧结(DMLS)而制造。天线包括烧结铝合金，具体地，在本实施例中，为AlSi10Mg类型II。合金可以提供良好的强度、硬度、及高负载容差、以及低重量。在任意有效的增材制造过程中，可以使用与适当性质相似的任意金属或合金。
C.增材制造的示出性方法
该部分描述了用于工件的增材制造的示出性方法的步骤；见图10。在下面所描述的方法步骤中可以利用图11中所描述的示出性增材制造设备的各方面。如果需要，可以参考在完成各个步骤中所使用的部件和系统。出于示出而进行这些参考，并且这些参考并不旨在限制完成方法的任意具体步骤的可能方式。
图10是示出在示出性方法中执行的步骤的流程图并且不可能对方法的完整过程或所有步骤进行阐述。尽管下面描述并且在图10中描述了方法300的各个步骤，然而，不需要一定必须执行所有的步骤，并且在一些情况下，可以同时执行或按照与示出顺序不同的顺序执行步骤。
在步骤310，接收描述有序的多个层的数字信息。如图11中描述的，通过增材制造设备410的计算机控制器412可以接收数字信息。还可以将增材制造设备称为打印机或制造机。计算机控制器412可以包括被配置为接收数字设计信息并且控制打印机410的功能的任意数据处理系统。图11中所示的示出性计算机控制器包括用于控制打印机功能的处理器414和用于存储所接收的数据的存储器416。
所接收的信息可以包括关于构成三维对象的各层的多个二维图案的几何形状数据和/或设计细节，其中，三维对象是待制造的工件428。例如，如上所述，工件428可以是杯状偶极子天线。还可以将各层描述为横截面或切片。对多个层进行排序，以使得可以从第一层至最后一层对各个层进行编号或组织。
方法300的步骤312包括：将原材料沉积在位于打印机410的建立环境420中的构建平台418上。构建平台可以包括由计算机控制器412沿着制造轴422移动的支撑件。构建平台可以具有与制造轴422垂直的平坦表面。
原材料可以是适合于进行增材制造的任意材料，通常为流体或粉末并且包括但不限于光聚合物树脂、热塑性塑料、石膏、陶瓷、以及金属。对于之前描述的天线，原材料可以是铝合金粉末。可以从诸如料斗、罐、或粉末床等原材料来源424分配材料。例如，通过由计算机控制器412致动的刷臂可以从构建平台418之上的粉末床扫除铝合金粉末。
原材料可以均匀地分布在构建平台418之上、或可以沉积成所选择的图案。在计算机控制器412的控制下可以完成沉积。在一些实施例中，构建平台418可以浸没在原材料中并且通过重力或流体压力可以完成沉积。在一些实施例中，连接至原材料来源424的打印头426可以将原材料沉积成与有序的多个层中的第一层对应的图案。
在步骤314，对原材料进行改变而产生第一层。换言之，根据描述有序的多个层中的第一层的设计信息并且如通过计算机控制器412引导的，在沉积材料中引入了物理变化，以将第一层实现为构建平台上的物理对象。
通过由计算机控制器412控制的打印机410的打印头426可以作用于材料。例如，打印头可以包括通过暴露于光而对光聚合物进行固话的激光。对于上述所述天线，打印头426可以包括通过暴露于热而对金属合金粉末进行烧结的激光。打印头可以通过计算机控制器412被引导至遵循所接收的第一层的数字信息中所界定的路径和/或由处理器414基于所接收的数字信息而计算的路径。
步骤316包括对构建平台进行重新定位。在一些实施例中，构建平台418可以从打印头426开始所选择的距离。通过由打印头执行的程序可以判断所选择的距离。在生产一层之后，由计算机控制器412沿着制造轴422远离打印头426为该层的厚度而对构建平台进行重新定位。即，构建平台可以移动为使得所产生层的顶表面距打印头426为所选择的距离。
在一些实施例中，构建平台418可以开始与诸如原材料分配部件等打印机410的另一元件对准。在生产一层之后，由计算机控制器412沿着制造轴422可以对构建平台进行重新定位，以使得所产生层的顶表面与打印机410的另一元件对准。在一些实施例中，在步骤316，可以代替构建平台418或除构建平台418之外，对打印头426进行重新定位。在一些实施例中，可以跳过步骤316。
在步骤318，将原材料沉积在方法300的前一步骤中所产生的层上。如针对步骤312描述的，原材料可以是任意合适的材料并且可以通过任意合适的方式进行沉积。在步骤320，对原材料进行改变，以产生如之前针对步骤314描述的下一层。
可以重复步骤316至320，以产生所接收的数字信息的多个层中的每个层，直至产生最后一层。因此，所产生的第一层至最后一层可以包括如所接收的数字信息中所描述的工件428。可以根据需要从打印机中移除工件并且进行后期处理。例如，上述所述天线可以进行机械加工或可以是从构建平台的构建板切割的电线，并且然后，可以通过机械加工或其他方法对天线的精细细节或平滑表面进行进一步地精加工。
D.示出性方法
该部分描述了用于制造天线的示出性方法的步骤；见图12。在下面描述的方法步骤中可以利用之前所描述的天线部件、增材制造方法、或增材制造设备的各方面。如果需要，则可以参考在完成各个步骤时所使用的部件和系统。出于示出而进行这些参考，并且这些参考并不旨在限制完成方法的任意具体步骤的可能方式。
图12是示出在示出性方法中执行的步骤的流程图并且不可能对方法的完整过程或所有步骤进行阐述。尽管下面描述并且在图12中描述了方法500的各个步骤，然而，不需要一定必须执行所有的步骤，并且在一些情况下，可以同时执行或按照与示出顺序不同的顺序执行步骤。
在步骤510，方法包括：打印杯状结构。打印可以包括根据任意合适方法的增材制造，包括但不限于上述所述示出性方法300。步骤510的子步骤512包括：打印杯状结构的底板部分(还可以被描述为基部或反射器)。底板部分可以是圆形和/或可以被配置为用于安装完整的天线。打印过程的构建轴或方位可以与底板部分的平面范围垂直。在一些实施例中，底板部分可以被直接打印成增材制造装置的构建板或支撑平台。
步骤510的子步骤514包括：打印杯状结构的周壁。壁可以从底板部分向上延伸并且可以封闭底板部分的区域。壁可以被设置成沿着底板部分的周界，和/或底板部分可以延伸至壁之外。壁可以是圆形或圆柱形、围绕与底板部分垂直的轴。打印过程的构建轴或方位可以与壁的中心轴平行，并且壁可以被打印成与底板部分为一体式结构。
步骤510的可选子步骤516包括：打印网。网可以包括杯状结构的周壁的一部分或全部。在一些实施例中，网还可以包括底板部分的一部分或全部。网可以被描述成多个开口或孔和/或具有多个开口或孔的壁结构。网的开口可以被布置成规则的重复性图案。开口可以具有菱形和/或三角形形状并且可以定位成使得开口的任意侧面不与打印过程的构建轴形成大于约45度或50度的夹角。
网的开口的尺寸可以根据射频的预期范围而定。即，开口可以比预期射频发送或接收的最小波长的选择部分更小。开口可以足够小，以避免对天线的发送或接收产生明显的影响。
方法500的步骤518包括：打印偶极子结构。偶极子结构可以从接近周壁的中心轴的底板部分的区域延伸和/或从底板部分的中心区域延伸。偶极子结构可以被配置为用作诸如蝶形天线、交叉偶极子、或光环天线等偶极子天线。偶极子结构可以包括任意有效形状或配置的一个或多个偶极子、并且可以包括诸如换衡器等馈送结构。
步骤518的可选子步骤520包括：打印网。网可以包括偶极子结构的一部分或全部。例如，网可以包括偶极子结构中的每个极子的一部分。网可以被描述为多个开口或孔和/或具有多个开口或孔的平面结构。网的开口可以被布置成规则的重复性图案。在一些实施例中，网可以包括偶极子结构的每个极子中的单个开口。
开口可以具有菱形和/或三角形形状并且可以定位成使得开口的任意侧面不与打印过程的构建轴形成大于约45度或50度的夹角。网的开口的尺寸可以根据射频的预期范围而定。即，开口可以比预期射频发送或接收的最小波长的选择部分更小。开口可以充分地足够小，以避免对天线的发送或接收产生明显的影响。
方法500可以包括任意可选的子步骤516或可选的子步骤520、或两者，但是，可以包括：打印至少一个网。在一些实施例中，方法可以进一步包括打印杯状和/或偶极子结构的后期处理。
示出性组合与附加实施例
该部分描述了所呈现、但不限于其中出于清晰和有效而以字母数字表示其一部分或全部的一系列段落的天线设备和部件的额外方面及特征。这些段落中的每个段落能够通过任意合适的方式与一个或多个其他段落、和/或本申请中的其他地方的公开部分相结合。下面一些段落明确参考并且进一步限制其他段落，提供但不限于一些合适组合的实施例。
A0.一种天线设备，包括：空腔结构，具有底板部分和连接至底板部分的周壁部分；偶极子结构，从空腔结构内的底板部分的中心区域向上延伸，其中，壁部分与偶极子结构中的至少一项具有相对于预期射频波长足够小的开口，以避免影响天线性能。
A1.根据A0所述的天线设备，其中，通过增材制造制成空腔结构和偶极子结构。
A2.根据A0或A1所述的天线设备，其中，壁部分是圆形。
A3.根据A0至A2中任一项所述的天线设备，其中，开口是菱形形状。
A4.根据A0至A3中任一项所述的天线设备，其中，壁部分或偶极子结构包括网。
A5.根据A4所述的天线设备，其中，网具有菱形形状的开口。
A6.根据A0至A5中任一项所述的天线设备，其中，基本上整个壁部分由打印网构成。
A7.根据A0至A6中任一项所述的天线设备，其中，偶极子结构具有三角形形状的开口。
A8.根据A0至A7中任一项所述的天线设备，其中，开口具有小于预期波长的105的最大尺度。
A9.根据A0至A8中任一项所述的天线设备，其中，空腔结构包括激光烧结金属合金。
A10.根据A0至A9中任一项所述的天线设备，其中，天线设备被配置为在射频的L频段内操作并且开口具有约半英寸(1.27厘米(cm))的最大尺度。
A11.根据A0至A9中任一项所述的天线设备，其中，天线设备被配置为在射频的L频段内操作并且开口具有约四分之一英寸(6.35毫米(mm))或更小的最大尺度。
A12.根据A0至A9中任一项所述的天线设备，其中，天线设备被配置为在射频的S频段内操作并且开口具有约四分之一英寸(6.35mm)的最大尺度。
A13.根据A0至A9中任一项所述的天线设备，其中，天线设备被配置为在射频的S频段内操作并且开口具有约八分之一英寸(3.175mm)或更小的最大尺度。
A14.根据A4至A13中任一项所述的天线设备，其中，网具有20密耳(0.508mm)至120密耳(3.048mm)之间的厚度。
B0.一种天线设备，包括：增材制造杯状结构，具有底板部分和连接至底板部分的周壁部分；增材制造偶极子结构，从底板部分向上延伸；其中，壁部分和偶极子结构中的至少一项包括增材制造网。
B1.根据B0所述的天线设备，其中，网包括开口，每个开口具有小于预期波长的10％的最大尺度。
B2.根据B0或B1所述的天线设备，其中，杯状结构包括激光烧结金属合金。
B3.根据B0至B2中任一项所述的天线设备，其中，网包括菱形形状开口的阵列。
B4.根据B0至B3中任一项所述的天线设备，其中，网具有20密耳(0.508mm)至120密耳(3.048mm)之间的厚度。
B5.根据B0至B4中任一项所述的天线设备，其中，网具有菱形形状的开口。
B6.根据B0至B5中任一项所述的天线设备，其中，网包括开口，每个开口具有相对于预期射频波长足够小的最大尺度，以避免影响天线性能。
B7.根据B6所述的天线设备，其中，最大尺度介于约八分之一英寸(3.175mm)与半英寸(1.27cm)之间。
B8.根据B0至B7中任一项所述的天线设备，其中，天线被配置为用于在射频的L频段内操作。
B9.根据B0至B8中任一项所述的天线设备，其中，天线被配置为用于在射频的S频段内操作。
C0.一种制造空腔天线的方法，包括：打印具有底板部分和周壁部分的空腔结构；并且打印空腔结构内的偶极子结构；其中，空腔结构和偶极子结构中的至少一项包括网。
C1.根据C0所述的方法，其中，网具有足够小的开口，以避免对射频发送或接收产生显著影响。
C2.根据C0或C1所述的方法，其中，基本上整个周壁部分由网制成。
C3.根据C0至C2中任一项所述的方法，其中，网具有菱形形状的开口。
C4.根据C0至C3中任一项所述的方法，其中，周壁部分和偶极子结构各自包括网。
C5.根据C0所述的方法，其中，打印包括：打印具有足够小的开口的网，以避免对射频发送或接收产生显著影响。
C6.根据C0或C5所述的方法，其中，打印空腔结构包括：打印基本上整个周壁部分，以包括网。
C7.根据C0、C5、或C6中任一项所述的方法，其中，打印周壁部分包括：打印网，以具有菱形形状的开口。
C8.根据C0或C5至C7中任一项所述的方法，其中，打印包括：打印周壁部分和偶极子结构中的每个，以包括网。
C9.根据C0至C8中任一项所述的方法，其中，打印空腔结构包括：打印空腔结构的底板部分；并且打印空腔结构的周壁，以从底板部分向上延伸并且封闭底板部分的区域。
C10.根据C0至C9中任一项所述的方法，其中，打印空腔结构包括：打印网，以至少包括周壁的一部分和/或底板部分的一部分。
C11.根据C10所述的方法，其中，打印网包括：打印包括具有菱形或三角形形状的开口的网，并且网定位成使得开口的任一侧不与打印的建立轴线构成大于约45度或50度的夹角。
C12.根据C0至C11中任一项所述的方法，其中，打印偶极子结构包括：打印网，以包括偶极子结构的一部分或全部，优选地，包括偶极子结构中的每个极的一部分或全部。
C13.根据C0至C12中任一项所述的方法，其中，打印偶极子结构包括：打印网，以使偶极子结构中的每个极包括单一开口。
D0.一种天线部件，包括：中空本体部分，包括激光烧结金属合金、被配置为引导射频信号，本体部分包括：网，被配置为避免对支持需求进行二次打印，并且包括足够小的开口，以避免对射频发送或接收产生影响。
D1.根据D0所述的天线部件，其中，本体部分构成命令喇叭天线的一部分。
D2.根据D0所述的天线部件，其中，本体部分构成空腔天线的一部分。
D3.根据D2所述的天线部件，其中，本体部分构成杯状偶极子天线的一部分。
优点、特征、以及益处
此处描述的增材制造天线部件的不同实施例提供优于天线设计的已知解决方案的若干优点。例如，此处描述的示出性实施例允许以减少的手工组装制造天线。
此外，并且除其他益处之外，此处描述的示出性实施例还减少了重量、材料需求、以及打印时间。
此外，并且除其他益处之外，此处描述的示出性实施例还允许对精确圆形孔进行增材制造。
此外，并且除其他益处之外，此处描述的示出性实施例还允许对精确几何结构的天线进行重复性地增材制造。
此外，并且除其他益处之外，此处描述的示出性实施例还可以降低对声学效应的敏感性。
此外，并且除其他益处之外，此处描述的示出性实施例还可以改善操作可靠性。
具体地，在增材制造过程中不需要辅助支撑件的情况下，任何已知的系统或设备不能支持这些功能。然而，并非此处描述的所有实施例都提供相同的优点或相同程度的优点。
结论
上述所述本公开可以涵盖具有独立实用性的多个不同实施例。尽管已经在其优选形式中对这些实施例中的每个实施例进行了描述，然而，因为各种变形是可能的，所以此处所公开和示出的其具体实施例不应被视为限制性含义。在本公开内使用章节标题时，该标题仅用于组织之目的。本公开的主题包括此处公开的各个元件、特征、功能、和/或特性的所有新型和非显而易见组合及子组合。下列技术方案具体指出了被视为新型和非显而易见的特定组合及子组合。在要求保护本申请或相关申请的优先权的申请中可以要求保护特征、功能、元件、和/或特性的其他组合及子组合。该技术方案，无论比原技术方案的范围更宽、更窄、相同、或不同，也都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (13)

1.一种天线设备(10,110,210)，包括：
空腔结构(12,113,213)，具有底板部分(20,118,218)和连接至所述底板部分(20,118,218)的周壁部分(13,116,216)；和
偶极子结构(16,117,217)，从所述空腔结构(12,113,213)内的所述底板部分(20,118,218)的中心区域(137)向上延伸，其中，所述周壁部分(13,116,216)和所述偶极子结构(16,117,217)中的至少一项具有相对于预期射频波长(24)足够小的开口(15,28,127,166,227,242)，以避免影响天线性能。
2.根据权利要求1所述的天线设备(10,110,210)，其中，所述空腔结构(12,113,213)和所述偶极子结构(16,117,217)是通过增材制造制成的。
3.根据权利要求1所述的天线设备(10,110,210)，其中，所述周壁部分(13,116,216)是圆形的。
4.根据权利要求1所述的天线设备(10,110,210)，其中，所述开口(15,28,127,166,227)是菱形形状的。
5.根据权利要求1所述的天线设备(10,110,210)，其中，所述周壁部分(13,116,216)或所述偶极子结构(16,117,217)包括网(14,26,124,164,224)。
6.根据权利要求5所述的天线设备(10,110,210)，其中，所述网(14,26,124,164,224)具有菱形形状的开口(15,28,127,166,227)。
7.根据权利要求1所述的天线设备(10,110,210)，其中，所述偶极子结构(16,117,217)具有三角形形状的开口(242)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线设备(10,110,210)，其中，所述空腔结构(12,113,213)包括激光烧结金属合金。
9.根据权利要求5所述的天线设备(10,110,210)，其中，整个所述周壁部分(13,116,216)由打印的网(14,26,124,164,224)构成。
10.一种制造空腔天线(10,110,210)的方法(500)，所述方法包括：
打印具有底板部分(20,118,218)和周壁部分(13,116,216)的空腔结构(12,113,213)(510)；并且
打印所述空腔结构(12,113,213)内的偶极子结构(16,117,217)(518)，其中，所述空腔结构(12,113,213)和所述偶极子结构(16,117,217)中的至少一项包括网(14,26,124,164,224)。
11.根据权利要求10所述的方法(500)，其中，打印所述空腔结构(12,113,213)(510)包括：
打印所述空腔结构(12,113,213)的所述底板部分(20,118,218)(512)；并且
打印所述空腔结构(12,113,213)的所述周壁部分(13,116,216)(514)，以从所述底板部分(20,118,218)向上延伸并且封闭所述底板部分(20,118,218)的区域。
12.根据权利要求10所述的方法(500)，其中，打印所述空腔结构(12,113,213)(510)包括：打印所述网(14,26,124,164,224)(516)，以包括至少所述周壁部分(13,116,216)的部分和/或所述底板部分(20,118,218)的部分。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法(500)，其中，打印所述偶极子结构(16,117,217)(518)包括：打印网(14,26,124,164,224)(520)，以包括所述偶极子结构(16,117,217)的部分或全部。
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