一款基于表面改性和MEMS工艺的超宽带柔性天线

文中提出一款新型的超宽带(UWB)柔性天线,具有重量轻、体积小、结构紧凑、易共形等特点,适用于超宽带无线通信系统。该天线以柔性材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)为介质基底,并在介质基底的一侧单面覆盖金属铜,设计了双圆形辐射贴片和具有缺陷结构的金属地。为了降低加工成本,简化工艺流程,采用共面波导(CPW)的馈电方式,并基于微电子机械系统(MEMS)工艺进行等离子(Plasma)刻蚀处理和天线加工制造。结果表明,所设计的天线带宽达到9.86 GHz(2.83~12.69 GHz)频率范围,包括3.1~10.6 GHz的超宽带(UWB)频段,阻抗相对带宽为127%,与仿真结果基本一致。对加工后的天线进行弯曲效果测试,测试结果表明,在一定的弯曲条件下,该天线表现出良好的阻抗匹配特性和稳定的远场辐射模式,满足超宽带通信的需求,这使得它适合于现代柔性电子系统集成。

用于5G毫米波波段通信的倒梯形柔性天线

设计了一款用于5G毫米波波段通信的柔性天线,其具有结构紧凑、质量轻、机械性能好、可共形的特点。该天线以柔性材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底、以金属铜作为接地板和辐射贴片的材料,利用有限元电磁仿真软件ANSYS HFSS对天线进行了仿真和优化,设计了倒梯形辐射贴片和对称结构的矩形金属地。为了简化工艺步骤、降低工艺成本,采用了共面波导(CPW)进行馈电,并基于微电子机械系统(MEMS)工艺进行基板改性处理和磁控溅射。仿真结果表明,在26 GHz时回波损耗为-50.58 dB,电压驻波比低于2,有良好的阻抗匹配特性和稳定的远场辐射模式。在弯曲和未弯曲条件下进行了测试,测试的频点为25.7 GHz,回波损耗为-39 dB。测试结果与仿真结果基本一致,说明该柔性天线有良好的共形能力,且工作频点和性能都符合要求,这使其适用于现代柔性电子系统集成。