美國空軍研發液態天線、3D列印Link 16天線：MQ-9無人機或首受惠

美國空軍研究實驗室(Air Force Research Lab，AFRL)正在開發一種液態天線，並可能精簡未來航電設備的型態。此外，也正在研發可以直接以3D列印方式安裝上機殼的適型天線，能讓MQ-9具備連接上Link 16的能力。(來源：USAF)

根據美國空軍研究實驗室(Air Force Research Lab，AFRL)的科學家泰伯(Chris Tabor)指出，在現代科技的條件下，倘若你不清楚任務中需要幾種天線，那你有可能會攜帶8~9種不同的天線出動，因為每一種適用於不同的頻率、不同的任務。然而，液態天線卻可以將各種功能的天線整合成一種，進而節省了空間和重量。

此外，這種天線最特殊的地方在於它並不像傳統天線一樣是固態，而是在安裝上飛機后灌滿液態金屬，而若需要在不同頻率下工作，或者指向任何地點，液態天線都可以靠著改變液態金屬的型態辦到。

靠磁控改變液態金屬型態

空軍研究實驗室正對液態天線進行70Mhz~7Ghz的廣域頻段測試，且只需靠一片液態天線就可以達成這點，而不須多種傳統天線。

目前有兩種方式可將液態天線安裝上飛機，第一種是以元件的形式安裝在機體，並可以透過磁控的方式改變液態金屬的樣貌以達到多頻段、多射向之用，第二種方式就是將液態金屬灌進彈性包裝中，並能任意符合飛機的造型、結構與設計實施整合。

不過，世界上可以在常溫中移動的液態金屬並不多，而雖然眾所皆知的水銀就具備這種特性，但實驗室顧問Brent Young中尉(2nd Lt. Brent Young)表示他們不會使用水銀，而是使用鎵(Gallium)。鎵金屬的熔點僅攝氏29.78度，可以輕易在室溫中保持液態，且具備良好的導電性。而若要再增加天線的射程，則可以再混進銦金屬(Indium)，且熔點會再降低至攝氏-27.22~-28.33，因此可以輕易地在常溫中保持液態。

目前液態天線僅止於實驗室測試階段，但下一步將會安裝上飛機，例如MQ-9死神式無人機，同時科學家也估計液態天線在未來7~10年內將會實用化。

3D列印的Link 16天線裝上MQ-9

為了讓MQ-9無人機具備連上Link 16的能力，空軍實驗室目前正在研究可以直接將銅物質列印上飛機外殼的適型天線。與液態天線不同的是，適型天線主要是針對Link 16而生，而不是多頻段的系統。

不過，這種直接列印上的適形天線對於工程角度而言仍然是一大挑戰和創舉，因為工程家必須想出如何在不鑽孔、不改裝的情況下將天線安裝上飛機。目前實驗室已經做出將天線列印在無人機的襟翼舵機伺服外殼上，而目前MQ-9的製造商：通用原子(General Atomics)已經與實驗室共同合作，並讓未來的MQ-9都可能安裝這種改良后的外殼。

此外，由於銅金屬可以直接融合在玻璃纖維外殼上，因此這種3D列印適形天線技術在未來將大有可為。

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