L’unité spatiale du géant de la défense Lockheed Martin a sélectionné les sociétés d’électronique SWISSto12 et CAES (Cobham Advanced Electronic Solutions) pour imprimer en 3D des antennes à réseau phasé pour les futures missions satellites.

Les antennes à réseau phasé sont des ensembles d’antennes qui ont la capacité unique de modifier à la fois la forme et la direction du diagramme de rayonnement émis sans réellement déplacer l’antenne elle-même. Ils sont conçus pour que les signaux transmis par les antennes individuelles du réseau se résument et se traduisent finalement par un meilleur gain et une meilleure directivité dans une direction spécifique.

Dans le contexte des satellites, les antennes à réseau phasé sont un composant radiofréquence (RF) crucial dans les systèmes de communication, permettant le transfert de signaux à longue portée entre l’espace et la terre.

« Nous attendons avec impatience cette collaboration en développement avec Lockheed Martin, un leader technologique mondial dans les domaines de l’aérospatiale, de l’espace et de la sécurité », a déclaré le Dr Emile de Rijk, fondateur et PDG de SWISSto12. « Notre technologie d’antenne imprimée en 3D offre une formidable opportunité pour aider les missions satellites à venir à optimiser leurs performances et leur débit tout en améliorant la flexibilité de leur couverture. Nous sommes reconnaissants de la confiance que Lockheed Martin accorde à SWISSto12 et CAES.

Un satellite Lockheed Martin A2100. Image via Lockheed Martin.

Impression 3D RF avec SWISSto12 et CAES

Fondée en tant que spin-off de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), SWISSto12 est spécialisée dans les composants RF hautes performances pour les communications et les applications radar dans le secteur aérospatial. L’entreprise possède sa propre technologie d’impression 3D laser brevetée, qu’elle utilise pour fabriquer des pièces optimisées en aluminium, INVAR, PEEK et titane.

D’autre part, CAES est basée aux États-Unis et développe de l’électronique de pointe pour les systèmes de défense et aérospatiaux. La société prétend être le plus grand fournisseur de technologies à signaux mixtes et durcies aux rayonnements pour les industries aérospatiale et de défense américaines.

« SWISSto12 et CAES offrent un solide mélange de solutions techniques innovantes et de talents qualifiés », a déclaré Kyle Griffin, vice-président du groupe de développement de programmes avancés de Lockheed Martin Space. « Nous sommes impatients de renforcer cette relation alors que nous construisons des solutions pour des défis de plus en plus complexes dans l’espace. »

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SWISSto12 a livré un
SWISSto12 a déjà livré un « gros lot » d’interconnexions de signaux de guides d’ondes imprimés en 3D pour une utilisation dans le programme Eutelsat KONNECT VHTS. Photo via SWISSto12.

Antennes multiéléments imprimées en 3D

En tant que partenaires, SWISSto12 et CAES visent à rendre la technologie de fabrication additive plus facilement accessible aux fabricants de défense américains comme Lockheed. Les capacités d’impression 3D du premier combinées à l’expertise en ingénierie de conception du second permettent de créer des systèmes RF personnalisés conçus pour répondre à des exigences strictes en matière de taille, de poids et de performances.

Pour leur dernier projet avec Lockheed Martin Space, les partenaires conduiront le développement initial des antennes réseau phasées imprimées en 3D au siège de SWISSto12 en Suisse. Ensuite, ils seront fabriqués pour une utilisation finale dans le nouveau laboratoire d’impression 3D de CAES à Exeter, New Hampshire.

« Pendant des décennies, CAES a développé et fabriqué une variété d’antennes, de sous-systèmes RF et de microélectronique pour les missions spatiales de Lockheed Martin », a déclaré David Young, directeur technique de CAES. « Avec notre partenaire SWISSto12, nous sommes ravis de collaborer à nouveau pour inaugurer une nouvelle vague de solutions électroniques avancées pionnières basées sur les technologies de fabrication additive. »

Pièces aérospatiales précédemment imprimées en 3D par SWISSto12.  Photo via SWISSto12.
Pièces aérospatiales précédemment imprimées en 3D par SWISSto12. Photo via SWISSto12.

L’impression 3D de composants RF et d’autres composants électroniques est un domaine émergent de la fabrication additive. Ce mois-ci, des chercheurs de l’Iowa State University ont testé une nouvelle approche de l’électronique d’impression 3D dans des conditions d’apesanteur. Au lieu de la gravité, la technologie de l’équipe utilise la force électrique pour imprimer des encres conductrices sur une base de verre couche par couche, d’une manière qui permet la création de circuits complexes. En collaboration avec la NASA, les ingénieurs visent à développer le processus en un moyen de produire des capteurs dans l’espace.

Ailleurs, la société britannique de robotique Q5D Technology a récemment obtenu un financement de démarrage de 2,5 millions de dollars pour faire avancer le développement de sa nouvelle imprimante 3D multifonctionnelle de câblage et d’électronique. Connu sous le nom de « CU500 », le système FFF à 5 axes comprend une tête d’outil interchangeable qui peut être adaptée pour déposer des polymères, des pâtes métalliques ou du câblage sur de grandes pièces aérospatiales et automobiles ou des appareils électroniques.

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L’image en vedette montre un satellite Lockheed Martin A2100. Image via Lockheed Martin.