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。

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。

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。

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。