李 源 劉蘭波 柴艷紅 仇 志 錢(qián)志鵬

（上海航天電子技術(shù)研究所，上海 201109）

0 引言

隨著探測(cè)技術(shù)、通信技術(shù)以及航天技術(shù)的高速發(fā)展，太赫茲頻段的探測(cè)與通信特性得到了更多的重視與發(fā)展。太赫茲波通常被定義在0.1～10 THz的頻段，即其工作波長(zhǎng)為30 μm～3 mm段。其中140與220 GHz作為重要的大氣窗口可以實(shí)現(xiàn)大容量的衛(wèi)星-地面通信或者地面中繼通信［1］。而在地球環(huán)境探測(cè)、深空探測(cè)等領(lǐng)域，從100 GHz～2 THz的一些探測(cè)器，例如歐空局（ESA）的MetOp系列衛(wèi)星的微波探測(cè)器（MWS）與普朗克（Planck）宇宙輻射背景探測(cè)器等，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或規(guī)劃長(zhǎng)期在軌運(yùn)行工作［2-4］。作為通信與探測(cè)的饋源或輻射器，喇叭天線大量地應(yīng)用在各類(lèi)探測(cè)器載荷中，其直接對(duì)應(yīng)著載荷產(chǎn)品的微波頻段與應(yīng)用方向，其性能也直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能。饋源喇叭的形式多種多樣，包括多模喇叭、介質(zhì)棒加載喇叭、波紋喇叭等。波紋喇叭是其中應(yīng)用最為廣泛的形式，是反射面天線最為理想的一種饋源喇叭形式［5］。波紋喇叭在喇叭內(nèi)壁存在一系列波紋槽，這些槽結(jié)構(gòu)減小了喇叭口徑邊緣（E面邊緣）的繞射，使得波紋喇叭在輻射方向圖可以做到圓對(duì)稱(chēng)，工作頻帶寬，副瓣電平低，交叉極化分量小，相位特性良好，作為饋源，可以使反射面天線效率提升到75%～80%。

P.J.B.Clarricoats 與A.D.Olver 團(tuán)隊(duì)在其論著中全面地介紹了波紋喇叭的工作原理，從理論和實(shí)驗(yàn)上分析了波紋喇叭的輻射特性，并給出了波紋喇叭設(shè)計(jì)的一些經(jīng)驗(yàn)性公式［6］。而根據(jù)該經(jīng)驗(yàn)公式，波紋饋源喇叭內(nèi)部波紋槽的齒槽深度傳統(tǒng)設(shè)計(jì)為其工作波長(zhǎng)的λ/4，波紋槽的間隔為其波長(zhǎng)的λ/10，加工精度要求則為槽間隔的±λ/100。因此隨著波紋饋源喇叭的工作頻段到達(dá)太赫茲段，其內(nèi)腔波紋槽的間隔到達(dá)3～300 μm，其加工精度要求則到達(dá)0.3～30 μm。饋源喇叭內(nèi)腔有限的微小空間更是進(jìn)一步增大了這樣高精度波紋微結(jié)構(gòu)的加工難度。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外針對(duì)太赫茲饋源喇叭均開(kāi)展了一系列工藝研究，主要采用的技術(shù)手段包括：精密數(shù)控機(jī)械加工、精密電鑄工藝、疊片裝配、3D打印等方法。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這些方法的基礎(chǔ)上開(kāi)展了系列技術(shù)、材料創(chuàng)新，并引入了系列多種新工藝開(kāi)展了綜合制造研究。本文針對(duì)這些方法重點(diǎn)闡述了各類(lèi)工藝最新工作進(jìn)展與其應(yīng)用案例，并分類(lèi)分析了各方法在太赫茲饋源喇叭制備上的優(yōu)勢(shì)、局限性以及發(fā)展趨勢(shì)，擬為各類(lèi)工藝的后續(xù)發(fā)展以及各段太赫茲喇叭產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)選擇具有重要的指導(dǎo)與借鑒意義。

1 精密機(jī)械加工

精密機(jī)械加工是最常用的饋源喇叭批量制備工藝，而隨著需求頻段的提升，國(guó)內(nèi)外針對(duì)太赫茲波紋饋源喇叭加工難度大的問(wèn)題，精密機(jī)械加工方面主要的研究與改進(jìn)大致可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是通過(guò)對(duì)變張角/曲線賦形喇叭等類(lèi)型的光壁賦形喇叭的優(yōu)化設(shè)計(jì)從而在保障性能的基礎(chǔ)上降低制備成本；另一類(lèi)則是從加工工藝出發(fā)通過(guò)更高精度的數(shù)控加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)高頻饋源喇叭的直接制備。

中國(guó)電科網(wǎng)絡(luò)通訊研究院的李勇及其團(tuán)隊(duì)通過(guò)蒙特卡羅方法對(duì)320～360 GHz 的太赫茲圓錐多模變張角喇叭進(jìn)行了設(shè)計(jì)與性能容差模擬分析，其驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)下20 μm 加工容差值的性能有效性，最終以成本較低的常規(guī)數(shù)控精密加工工藝完成了制造（圖1）［7］。

國(guó)外的研究團(tuán)隊(duì)同樣開(kāi)展了類(lèi)似研究，瑞典的Omnisys公司團(tuán)隊(duì)則成功地設(shè)計(jì)并采用仿形鉆頭加工出了中心頻率為340 GHz光壁賦形喇叭以取代更難加工的波紋喇叭，加工實(shí)例已經(jīng)應(yīng)用于衛(wèi)星氣候研究載荷STEAMR上［圖2（a）］［8］。牛津大學(xué)的Boon-Kok Tan及其團(tuán)隊(duì)，在其設(shè)計(jì)鉆頭反復(fù)銑削加工230 GHz光壁饋源喇叭的成熟技術(shù)基礎(chǔ)上，推廣設(shè)計(jì)并制造完成700 GHz的光壁饋源喇叭實(shí)例［圖2（b）］［9］。

通過(guò)高精度數(shù)控直接進(jìn)行高頻波紋喇叭的制備主要受限于其內(nèi)腔的空間過(guò)小，用以加工波紋槽微結(jié)構(gòu)的刀具制備較為困難，其加工中的進(jìn)給與運(yùn)動(dòng)的空間十分受限，其刀尖形狀導(dǎo)致的波紋槽底邊緣的圓弧角也會(huì)對(duì)電性能帶來(lái)不利影響，因此往往僅用于制備300 GHz 以下的波紋饋源喇叭與大張角形的高頻太赫茲波紋喇叭。日本國(guó)家天文臺(tái)（NAOJ）的Alvaro Gonzalez 及其團(tuán)隊(duì)針對(duì)ALMA 的望遠(yuǎn)鏡的應(yīng)用需求，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)并以高精度數(shù)控機(jī)加工工藝直接加工鋁材制備了1.25～1.57 THz 光學(xué)接收器用的圓形波紋喇叭（圖3）［10］。面向小張角形的高頻太赫茲波紋喇叭，高精度的數(shù)控機(jī)械加工往往是作為其中的一道輔助工藝參與制備，例如芯模加工、微孔預(yù)加工或者疊片加工制備等。

精密機(jī)械加工的最大優(yōu)勢(shì)在于其能夠以較低的成本批量直接加工出各類(lèi)饋源喇叭產(chǎn)品，但同時(shí)其劣勢(shì)也在于此，即其對(duì)高精度加工設(shè)備的要求非常高。綜上案例與分析可知，國(guó)內(nèi)受到設(shè)備能力的限制，當(dāng)前精密機(jī)械加工可以作為200 GHz以?xún)?nèi)波紋饋源喇叭與300 GHz以?xún)?nèi)光壁賦形喇叭最主要的制備手段；而在國(guó)外，雖然存在1.25～1.57 THz波紋饋源喇叭的直接加工的案例，但此方法依然不是主流手段。

2 精密電鑄工藝

精密電鑄工藝是如今應(yīng)用最廣泛的制備波紋饋源喇叭的工藝之一，其采用精密加工方法加工相對(duì)容易的外表面，并通過(guò)電鑄工藝將其準(zhǔn)確地將外表面尺寸與粗糙度復(fù)制到腔體的內(nèi)表面。該工藝應(yīng)用在太赫茲波紋饋源喇叭加工中主要關(guān)鍵點(diǎn)在于：（1）波紋微結(jié)構(gòu)尺寸的減小、精度以及表面粗糙度要求的提升使得芯模加工難度急劇增大；（2）電鑄的系列工藝效應(yīng)在面對(duì)細(xì)微尺度高深寬比的芯模結(jié)構(gòu)會(huì)在微結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生“囊腔”的風(fēng)險(xiǎn)。南京電子技術(shù)研究所與南京航空航天大學(xué)團(tuán)隊(duì)合作展開(kāi)了亞毫米尺度波紋槽結(jié)構(gòu)工藝驗(yàn)證試驗(yàn)。其采用了鋸片銑與電解線切割等工藝分別進(jìn)行了波紋結(jié)構(gòu)芯模加工，并采用電鑄工藝完成結(jié)構(gòu)試件的加工研究，其得出波紋筋槽寬度越小內(nèi)部囊腔缺陷越容易出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)中，在筋寬0.3 mm 時(shí)，深寬比達(dá)到3∶1才會(huì)出現(xiàn)缺陷，而筋寬到0.1 mm 時(shí)，深寬比僅1∶1 即出現(xiàn)了缺陷［11］。上海航天電子技術(shù)研究所通過(guò)優(yōu)化波紋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以微細(xì)電解線切割工藝實(shí)現(xiàn)了高精度的波紋芯模加工，并通過(guò)精密電鑄工藝參數(shù)與過(guò)程的控制研究，完成了425 GHz 高頻波紋饋源喇叭的精密電鑄加工（圖4）［12-13］。

國(guó)外的研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)充分利用其高精密數(shù)控加工能力的優(yōu)勢(shì)，普遍采用直接機(jī)加工的工藝批量制備高頻太赫茲波紋饋源喇叭芯模，這降低了喇叭的制備成本，也促進(jìn)了精密電鑄工藝的發(fā)展，較早地實(shí)現(xiàn)了高頻太赫茲波紋喇叭產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。圖5 為英國(guó)的盧瑟福·阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室加工的2 THz的波紋喇叭芯模，后續(xù)以精密銅電鑄的工藝實(shí)現(xiàn)了饋源喇叭的制備［14-15］。

美國(guó)ZAX 毫米波公司、英國(guó)TK 儀器（Thomas Keating and QMC Instruments）、德國(guó)RPG 公司（Radiometer Physics GmbH）是將太赫茲高頻饋源喇叭產(chǎn)業(yè)化較為成功的幾家公司。他們?cè)谳^低頻段太赫茲波紋喇叭（190 GHz 以下）均采用的是精密數(shù)控機(jī)床進(jìn)行直接加工，而對(duì)于高頻段太赫茲波紋喇叭均采用的是精密電鑄的工藝進(jìn)行加工。如圖6（a）ZAX 采用高精度數(shù)控機(jī)床直接加工了190 GHz 的波紋饋源喇叭，325 GHz則采用數(shù)控機(jī)床加工鋁芯模然后通過(guò)精密銅電鑄的工藝加工出波紋饋源喇叭［16］。如圖6（b），TK 公司同樣高精數(shù)控機(jī)床加工系列低頻段波紋饋源喇叭與高頻喇叭芯模。圖6（b）中的機(jī)床旁直接加工出的系列喇叭應(yīng)用于了ALMA 望遠(yuǎn)鏡。TK 公司通過(guò)精密電鑄工藝加工出的600 與1 200 GHz 的波紋饋源喇叭應(yīng)用于了歐空局JUICE 木星探測(cè)器中［17］。德國(guó)RPG 公司同樣采用精密電鑄的工藝制造出了最高超過(guò)1.5 THz的波紋饋源喇叭［18］。

精密電鑄工藝的優(yōu)勢(shì)在于其可以實(shí)現(xiàn)高精度的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)成型，其技術(shù)較為成熟同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)小批量的制備，這也是其成為太赫茲波紋饋源喇叭制備的最主要手段的原因。但是精密電鑄工藝同樣受限于其芯模的精密加工，其電鑄過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)，相對(duì)成本較高。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外均將精密電鑄工藝作為200～600 GHz 以?xún)?nèi)太赫茲波紋饋源喇叭制備的最主要手段，國(guó)外太赫茲喇叭的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展同樣基于該工藝手段，并且已經(jīng)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了1.5～2 THz該工藝制備的案例。

3 疊片法

疊片法為將難以加工的波紋內(nèi)腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行分層，通過(guò)加工出包含微結(jié)構(gòu)的疊片并以各種形式進(jìn)行疊裝以獲得最終的波紋饋源喇叭或者喇叭陣列。該方法極大地降低了復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的加工成本，但同時(shí)也將難點(diǎn)轉(zhuǎn)化為了疊裝技術(shù)方面。疊片法早在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)廣泛應(yīng)用，在1993年美國(guó)通用公司航空噴氣研究所就提交了多層疊片法制備波紋饋源喇叭陣列的專(zhuān)利［19］。該方法經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究推進(jìn)，更多的材料與工藝被引入了該方法，當(dāng)前主要發(fā)展下面幾類(lèi)。

（1）精密加工鋁/黃銅制備疊片，通過(guò)精密的結(jié)構(gòu)定位與緊固件等結(jié)構(gòu)形式壓緊形成產(chǎn)品。該方法主要應(yīng)用于U～W 頻段的波紋饋源喇叭及其陣列的制備［3，20］，其主要優(yōu)勢(shì)在于：（a）整體制備成本較低；（b）制備的饋源陣列的焦平面精度較高；（c）便于大批量生產(chǎn)。該方法的主要劣勢(shì)在于：（a）由于需要定位與緊固結(jié)構(gòu)使得整體產(chǎn)品體積較大，其質(zhì)量難以控制；（b）機(jī)械定位與緊固不可避免地存在疊裝縫隙使得其無(wú)法應(yīng)用于較高頻段的太赫茲產(chǎn)品。意大利米蘭大學(xué)以此方法制備了140～170 GHz 的波紋饋源喇叭陣列用于宇宙微波輻射背景探測(cè)（圖7）［21］。

（2）通過(guò)以硅片等材料作為基底，以光刻掩膜腐蝕等微機(jī)電系統(tǒng)工藝制備單層疊片，最后通過(guò)疊片的表面金屬化處理保障其電性能，以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或者工裝結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)精密定位裝配，最終以緊固件或者通過(guò)鍵合工藝實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的成型。常規(guī)硅片的厚度在300～600 μm，而這也可以對(duì)應(yīng)到一些頻段喇叭的一層波紋槽/筋或者作為一層臺(tái)階結(jié)構(gòu)包含槽與筋。該方法與金屬疊片機(jī)加工制備的方法相比其加工精度更高，可以達(dá)到亞微米級(jí)，但是同時(shí)也受到硅片厚度以及其需要金屬化處理工藝的限制。美國(guó)NIST采用光刻制備的氧化層掩膜做深反應(yīng)離子刻蝕在500 μm的硅片上刻出250 μm 深的臺(tái)階，作為波紋槽與筋。在疊片上濺射200 nm 的Ti 與1 μm 的Cu 完成金屬化，最后以2.5 mm 的定位孔定位以緊固件實(shí)現(xiàn)疊裝（圖8）［22］。該方法制備的130～170 GHz 波紋饋源喇叭陣列被部署于阿塔卡馬宇宙望遠(yuǎn)鏡（ACTpol）與南極望遠(yuǎn)鏡（SPTpol）。

該類(lèi)方法同樣適用于單個(gè)高頻饋源喇叭的制備，美國(guó)NASA 采用300 μm 的硅片分別刻蝕制備出100 與200 μm 的臺(tái)階結(jié)構(gòu)波紋疊片，通過(guò)2 μm Au濺射實(shí)現(xiàn)金屬化，并通過(guò)精確銷(xiāo)定位實(shí)現(xiàn)其與波導(dǎo)段的疊裝（圖9（a））［23］。北京理工大學(xué)的劉埇團(tuán)隊(duì)采用400 μm 的硅片制備出140 μm 的臺(tái)階結(jié)構(gòu)波紋疊片，并通過(guò)表面濺射Au，在疊片結(jié)構(gòu)與工裝的輔助下實(shí)現(xiàn)疊裝，并通過(guò)熱真空Au-Au 鍵合工藝將疊片合成為0.5 THz波紋饋源喇叭整體（圖9（b））［24-25］。

（3）其他方法疊片直接制備與疊裝，在方法（1）與（2）之外，研究者們主要從疊片的材料與制備角度開(kāi)展了系列創(chuàng)新。上海航天電子技術(shù)研究所提出了在晶圓表面通過(guò)光刻電鑄LIGA 工藝分別制備金屬材料波紋槽、筋疊片，后續(xù)通過(guò)腐蝕工藝使金屬薄片從晶圓上脫離，并進(jìn)行化學(xué)鍍金增強(qiáng)其性能，最后通過(guò)精密裝配與鍵合工藝制備形成饋源喇叭［26］。該方法可以突破了硅片尺寸對(duì)疊片的限制用于制備更高頻段的波紋饋源喇叭。日本NTT 設(shè)備技術(shù)研究所則采用了低溫共燒陶瓷（Low-temperature Co-fired Ceramic，LTCC）板材進(jìn)行多孔陣列結(jié)構(gòu)加工，并在每層疊片上鍍覆金屬層，在孔中填充銀膠，最終疊裝為300 GHz 的等效波紋喇叭天線（圖10）［27］。該方法的優(yōu)勢(shì)在于其成本較低的同時(shí)模塊集成較為容易。

綜上工藝與案例分析，疊片法的優(yōu)勢(shì)在于其從另一個(gè)角度以較低的成本實(shí)現(xiàn)了波紋喇叭內(nèi)腔微結(jié)構(gòu)的成型，疊片本身制備手段的多樣性也給該方法帶來(lái)了更多的可能性；與此同時(shí)，疊裝的精度、額外的集成工藝，以及材料的選用則是限制了該方法的應(yīng)用范圍。當(dāng)前國(guó)內(nèi)聚焦于采用該方法更低成本地制備單個(gè)高頻段（例如500 GHz 及以上）的波紋饋源喇叭，其仍主要處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，國(guó)外則是聚焦于該方法實(shí)現(xiàn)200 GHz以?xún)?nèi)的饋源陣列低成本制備，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在軌驗(yàn)證。

4 3D打印技術(shù)

3D 打印技術(shù)類(lèi)似于疊片法，將喇叭模型進(jìn)行分層拆解，在加工中直接逐層打印疊合實(shí)現(xiàn)直接整體成型，規(guī)避了疊片裝配的精度控制問(wèn)題。區(qū)別于等材與減材工藝，3D 打印直接成型使得其對(duì)內(nèi)腔較為復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)制備較為友好。

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的A.Von Bieren 團(tuán)隊(duì)通過(guò)銅鍍膜塑料材料精密3D 打印的工藝完成的330 GHz 的對(duì)角喇叭（圖11）［28］。在該對(duì)角喇叭的制備中，3D 打印實(shí)現(xiàn)了對(duì)喇叭內(nèi)腔的孔徑與形狀變化的靈活直接成型，同時(shí)將喇叭的法蘭也一體成型，加工的精度較高、效率也較高。最終的產(chǎn)品通過(guò)銅鍍膜后實(shí)現(xiàn)了性能保障，其最終產(chǎn)品的質(zhì)量也較全金屬喇叭更輕。瑞典的查爾姆斯理工大學(xué)的團(tuán)隊(duì)提出了金屬材料選擇-3D 打印-后處理的制備模式，并選用Cu-15Sn 與316L 不銹鋼材料，通過(guò)3D 金屬激光選區(qū)熔融成型（Selective Laser Melting，SLM）打印，并通過(guò)拋光、鍍金、微加工等后處理工藝完成了110～170 GHz與220～325 GHz頻段的喇叭產(chǎn)品加工［29］。

3D 打印成型可以直接成型復(fù)雜內(nèi)腔的喇叭結(jié)構(gòu)，并且其加工一致性較高，在批量生產(chǎn)時(shí)其成本也較低。然而當(dāng)前3D 打印技術(shù)同樣存在一系列的工藝限制。高頻太赫茲波紋饋源喇叭的波紋槽結(jié)構(gòu)的精度要求即到達(dá)微米級(jí)，當(dāng)前最高精度的3D 打印主要包括：面投影立體光刻打?。ň茸罡摺?0 μm），石墨烯功能墨水熔融沉積成型（精度最高100 nm），微電化學(xué)沉積打?。ň茸罡?.6 μm），微滴噴射打?。{米級(jí)精度）［30-32］。面投影立體光刻打印的材料為光敏樹(shù)脂，其在光照與輻射下的易變形與損耗的材料特性就決定了其無(wú)法用于長(zhǎng)期使用的喇叭產(chǎn)品。而精度更高的幾種微3D 打印工藝其高精度就決定了打印的每個(gè)像素/體素需要到達(dá)亞微米甚至納米級(jí)，這也就限制了此類(lèi)工藝可以成型的最大產(chǎn)品體積遠(yuǎn)小于實(shí)際饋源喇叭的尺寸。例如微電化學(xué)沉積打印可以直接銅材料成型，但其打印對(duì)象的體積范圍僅為0.1 μm3～0.002 mm3。這也就是當(dāng)前3D 打印工藝難以制備高頻太赫茲饋源喇叭的主要原因，也是當(dāng)前該工藝重點(diǎn)的發(fā)展方向之一。

3D打印技術(shù)其優(yōu)勢(shì)在于其可以以較低的成本靈活地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的批量成型，同時(shí)其增材的特性也提供了在軌制備的可能，但是此工藝本身的精度、制備目標(biāo)體積限制了產(chǎn)品的種類(lèi)，其材料的性能與環(huán)境壽命也限制了其產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景。當(dāng)前3D打印太赫茲饋源喇叭依然處于實(shí)驗(yàn)室階段，主要面向地面應(yīng)用中的300 GHz 及以?xún)?nèi)饋源喇叭產(chǎn)品的制備。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)太赫茲饋源喇叭的制造工藝進(jìn)行了綜述。分類(lèi)分析了國(guó)內(nèi)外精密機(jī)加工工藝、精密電鑄工藝、疊片法、3D打印工藝在太赫茲饋源喇叭加工中的應(yīng)用、研究進(jìn)展與相應(yīng)的方法優(yōu)勢(shì)與局限性。隨著太赫茲頻段應(yīng)用的推廣、商業(yè)探測(cè)與通訊衛(wèi)星的發(fā)展以及對(duì)氣象、深空探測(cè)深入研究的需求，太赫茲饋源喇叭需求會(huì)不斷提升，其相應(yīng)的工藝發(fā)展的趨勢(shì)主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）產(chǎn)業(yè)化制造高效率、低成本趨勢(shì)。隨著太赫茲頻段的民用化普及，以及低成本商業(yè)探測(cè)與通訊衛(wèi)星的批量化生產(chǎn)，其中核心組件的太赫茲饋源喇叭產(chǎn)品的制造工藝必然面向產(chǎn)業(yè)化、批量化與經(jīng)濟(jì)化發(fā)展。當(dāng)前國(guó)外通過(guò)其成熟的高精密數(shù)控加工技術(shù)以及精密電鑄技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了包括高頻太赫茲饋源喇叭產(chǎn)品在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)化。而隨著我國(guó)高精密數(shù)控技術(shù)的突破以及3D 增材制造方法在該領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)突破，太赫茲饋源喇叭產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)成本會(huì)進(jìn)一步降低。隨著整體成本的降低，民用以及商業(yè)衛(wèi)星較低的成本需求以及相較于科研探測(cè)應(yīng)用更低的使用壽命接受程度，也會(huì)使得一些使用壽命較低的材料，例如聚合物材料，被應(yīng)用到該類(lèi)產(chǎn)品的制造中。而在飛船以及空間站上常備增材制造設(shè)備的條件下，便利地在軌制備可替換的太赫茲核心組件也是一個(gè)重點(diǎn)的發(fā)展方向。

（2）太赫茲系統(tǒng)制造集成化趨勢(shì)。隨著頻段的提升，太赫茲饋源喇叭必然向著小型化微型化方向發(fā)展。而民用探測(cè)特別是通訊需求的提升，也要求著太赫茲產(chǎn)品向著小型化、便攜化、系統(tǒng)的集成化方向發(fā)展。因此后續(xù)將饋源喇叭與其連接波導(dǎo)甚至射頻前端進(jìn)行集成化的制造也將成為主要的發(fā)展方向。這樣的需求會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)著微3D 打印技術(shù)以及包括LIGA 在內(nèi)的各項(xiàng)微機(jī)電系統(tǒng)工藝越來(lái)越多地在太赫茲饋源喇叭的制備中得到研發(fā)投入與突破。

（3）更高頻段、更高精度與更優(yōu)性能制造趨勢(shì)。區(qū)別于民用與商用領(lǐng)域，氣象與深空探測(cè)領(lǐng)域要求產(chǎn)品的頻段會(huì)更高，甚至向著遠(yuǎn)紅外的頻段靠近，同時(shí)隨著制冷接收等技術(shù)的發(fā)展也要求著產(chǎn)品的靈敏度更高、可靠性更強(qiáng)，其在饋源喇叭產(chǎn)品上則是頻段更高、結(jié)構(gòu)更小、制造精度要求更高、產(chǎn)品壽命與可靠性要求也更高。在此背景下，一些粒子束流工藝、精密電鑄與更精密的疊片制備裝配等更高加工成本、相對(duì)更長(zhǎng)制備周期的工藝也會(huì)變得可以接受。

綜上所述，為我國(guó)早日突破國(guó)際太赫茲精密核心組件的封鎖，仍然需要我國(guó)的科研工作者在精密數(shù)控設(shè)備研制方向開(kāi)展突破，在精密電鑄等電化學(xué)方法上進(jìn)一步進(jìn)行新材料與工藝的發(fā)展，開(kāi)拓更多新型的制備方案，將3D 打印增材制造進(jìn)一步普及與降本并在引入更多的新型材料與新工作場(chǎng)景等方面開(kāi)展不懈的研究。