【摘要】：隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,以柔性材料代替硬質(zhì)材料作為介質(zhì)基底的柔性共形天線成為新興的熱門研究方向。柔性天線不僅能與載體很好的共形,而且可以卷曲與展開以節(jié)省存放空間,同時(shí)可以保持天線性能穩(wěn)定,為人們的生活提供了便捷。柔性天線易于與曲面共形的特點(diǎn),在生物醫(yī)學(xué)、智能穿戴、航空航天、軍事等領(lǐng)域中涉及小型化電子設(shè)備的地方有著廣泛的應(yīng)用前景。本文設(shè)計(jì)了一款共面波導(dǎo)饋電的柔性天線,并對(duì)其進(jìn)行MEMS工藝制備和測(cè)試,主要的研究?jī)?nèi)容可概括為:(1)基于共面波導(dǎo)饋電天線的基本理論,在Ansys HFSS中仿真設(shè)計(jì)了天線的結(jié)構(gòu),并對(duì)重要參數(shù)進(jìn)行仿真優(yōu)化,分析了結(jié)構(gòu)變形及應(yīng)力/應(yīng)變對(duì)天線頻率特性和輻射特性的影響。該柔性天線中心頻率為7.5GHz,通過對(duì)其形變的仿真可以得出,天線在實(shí)現(xiàn)彎曲共形及拉伸變形的過程中,中心頻率在7.5GHz處保持不變,輻射效果保持不變。(2)研究了柔性天線的制備方法及工藝流程,討論不同介質(zhì)基底的特征,基于MEMS微機(jī)械工藝對(duì)該柔性天線進(jìn)行加工。通過在聚二甲基硅氧烷PDMS上物理沉積一層剛性銅膜的方法,首先PDMS經(jīng)過預(yù)拉伸處理和表面改性處理可使其表面形成褶皺,然后沉積銅膜時(shí)的熱處理造成PDMS表面二次褶皺,研制出了一款PDMS表面褶皺化的柔性天線。PDMS表面褶皺化的目的是當(dāng)天線形變后表面的剛性銅膜不會(huì)張裂。(3)測(cè)試了天線在彎曲/拉伸時(shí)的性能。測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)天線無論在彎曲過程還是拉伸過程,測(cè)試結(jié)果均與仿真相同,回波損耗曲線沒有變化,中心頻率穩(wěn)定在7.5GHz附近,輻射方向也沒有受到影響。經(jīng)過柔性度的測(cè)試,說明該柔性天線保持了穩(wěn)定的性能且可恢復(fù),彎曲度可達(dá)360°,拉伸度可達(dá)40%。本文針對(duì)柔性天線的發(fā)展需求,探索柔性天線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法,為柔性天線的共形設(shè)計(jì)提供了相應(yīng)的解決方案,為天線與電子設(shè)備的集成化提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN820
【圖文】：

上操作印刷天線，那么性能可能不太理想。在非平面一種解決方案是在能夠安裝在彎曲表面上的半柔性或。盡管先前已經(jīng)提出了幾種共形天線的初始設(shè)計(jì)，但定和已知曲率的特定非平面表面上操作。因此，如果表面的曲率變化在其工作期間可靈活操作，則系統(tǒng)在大的靈活性。因此，在柔性基底上實(shí)現(xiàn)印刷微帶天線使用天線提供的一種解決方案。圖 1.1 矩形微帶天線輻射貼片微帶饋線介質(zhì)基底接地面輻射方向

中北大學(xué)學(xué)位論文線的研究現(xiàn)狀以各種柔性材料代替硬質(zhì)材料作為介質(zhì)基底的天線成為新的北卡羅來納州立大學(xué)的 Ju-Hee So 等人[3]制作了一款可實(shí)現(xiàn)子天線。該天線在頻率 1.91GHz~1.99GHz 的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn) 90%固體金屬元素(如銅)的類似偶極子的預(yù)期效率。天線由注入流體金屬合金共晶鎵銦(EGaIn)組成。與傳統(tǒng)的銅質(zhì)天線相比法可以更容易地制作出流體天線。天線可以承受機(jī)械變形(在消除施加的應(yīng)力后恢復(fù)到原來的狀態(tài)。EGaIn 在 PDMS了電氣連續(xù)性。天線的形狀和功能是可重新配置的。在應(yīng)變長，無任何滯后現(xiàn)象，可以機(jī)械地調(diào)節(jié)諧振頻率，測(cè)量的中有限元模型預(yù)測(cè)的中心頻率具有很好的一致性。

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2 趙嘉偉;楊舒e

本文編號(hào)：2716780