一种可拉伸天线及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可拉伸天线及其制备方法，该可拉伸天线包括：接地面，该接地面具有第一网状结构；可拉伸基板，设置在上述接地面上；可拉伸导电贴片，设置在上述可拉伸基板上。本发明专利技术实施例提供的可拉伸天线及其制备方法能够保证天线的可拉伸性，并且由于导电贴片和接地平面采用传统金属材料，没有降低天线的导电性，并通过实验证实了天线的辐射效率也没有降低。

A stretchable antenna and its preparation method

The invention discloses a stretchable antenna and a preparation method thereof. The stretchable antenna comprises a ground surface with a first mesh structure, a stretchable substrate arranged on the ground surface and a stretchable conductive patch arranged on the stretchable substrate. The stretchable antenna provided by the embodiment of the invention and its preparation method can ensure the stretchability of the antenna, and the conductivity of the antenna is not reduced because the conductive patch and the ground plane are made of traditional metal materials, and the radiation efficiency of the antenna is also verified by experiments.

【技术实现步骤摘要】
一种可拉伸天线及其制备方法
本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种可拉伸天线及其制备方法。
技术介绍
柔性和可拉伸电子设备的实际应用受到来自传感器的大量数据的无效通信以及由此产生的高功率处理要求的阻碍。为了应对这一挑战，包括蓝牙、近场通信(NFC)和电感耦合在内的无线技术，由于其紧凑性、高处理能力以及最低功耗，而被用于实时传输数据和电力。与电池和超级电容器相比，这些无线传输模块由于不需要更换，因此是耐用的。除了数据和电力的无线传输之外，无线技术还被广泛用作应变传感的远程询问、化学信号检测、裂缝传播监测等等。例如，隐形眼镜中的感应线圈允许通过分别测量反射曲线中的共振频率偏移和反射幅度来无线监测眼内压和泪液中的葡萄糖浓度，但由于NFC技术与数据安全性相关，其工作范围只有几厘米。因此，能够进行远程操作的射频天线，特别是柔性和可拉伸传感器，引起了越来越多的关注。现有用于生物集成电子的柔性和可拉伸天线包括使用纺织品、液态金属、石墨膜、带导电填料的复合弹性体以及结构设计常规材料。例如，通过编织和针织使用导电织物在可穿戴电子设备中显示出巨大的潜力，例如适形的应变传感器和射频识别标签。纺织天线通过以合理的价格精确控制天线的尺寸，为大规模生产提供了可行的手段，然而由于金属浆料的小厚度与由于趋肤效应导致的导电性降低相关，纺织天线的辐射效率受到损害。此外，由于纺织品本身是不可拉伸的，纺织天线的应用受到限制。在聚合物微流体通道中利用液态金属产生的具有大拉伸性的偶极天线，对于不同的几何设计显示出可调的灵敏度，用微带天线中的液态金属通道替换贴片和接地面，工作范围可达到5米，然而由于液态金属的低导电性，因此采用液态金属的天线效率低，并且液态金属的潜在泄漏也可能对人类和/或环境造成危害。将导电金属纳米线和/或碳纳米管嵌入聚合物基质中作为复合材料得到的天线的拉伸性增强，但是导电性和辐射效率降低。通过对本身刚性、坚硬的材料进行结构设计，能够赋予材料以柔韧性/可拉伸性，例如在弹性体基材上蒸镀的金薄膜可以拉伸超过几十个百分点，这远远超出了因为局部变薄或形成剪切带而导致的断裂应变。使用这种可拉伸金属的概念产生可伸展的平面倒F天线(PIFA，PlanarInvertedFAntenna)，其可以经历高达10％的可逆变形，但是由于薄膜和Au薄膜的低导电率，所得到的天线显示出低效率，与传统天线相比额外损失10dB。为了解决这一问题，通过在图案化的PDMS(polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)基板上喷墨印刷200－400nm的厚银膜得到可伸缩偶极天线，仅显示出1.7dB的额外损耗，但其性能不可逆。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种微带天线及其制备方法，以解决现有可拉伸天线的导电性和辐射效率低的问题。根据第一方面，本专利技术实施例提供一种可拉伸天线，所述可拉伸天线包括：接地面，所述接地面具有第一网状结构；可拉伸基板，设置在所述接地面上；可拉伸导电贴片，设置在所述可拉伸基板上。结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述第一网状结构包括在第一方向上延伸的第一网格线和在第二方向上延伸的第二网格线，所述第一网格线和所述第二网格线中的至少一个为在所述接地面所处的平面上波动的波浪线。结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述波浪线的线宽为50至100微米，所述波浪线的厚度为所述波浪线的线宽的1至2倍。结合第一方面、第一方面第一实施方式或第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述可拉伸导电贴片具有第二网状结构。结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述第一网状结构与所述第二网状结构相同。结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述可拉伸天线还包括：第一绝缘层，设置在所述接地面与所述可拉伸基板之间；第二绝缘层，设置在所述可拉伸基板与所述可拉伸导电贴片之间。结合第一方面，在第一方面第六实施方式中，所述可拉伸导电贴片和所述接地面的材料均为金属箔。结合第一方面或第一方面第一实施方式至第六实施方式中任一实施方式，在第一方面第七实施方式中，所述可拉伸基板为弹性基板。根据第二方面，本专利技术实施例提供一种可拉伸天线，所述可拉伸天线包括：可拉伸接地面；可拉伸基板，设置在所述可拉伸接地面上；导电贴片，设置在所述可拉伸基板上，所述导电贴片具有第三网状结构。结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，所述第三网状结构包括在第三方向上延伸的第三网格线和在第四方向上延伸的第四网格线，所述第三网格线和所述第四网格线中的至少一个为在所述导电贴片所处的平面上波动的波浪线。结合第二方面第一实施方式，在第二方面第二实施方式中，所述波浪线的线宽为50至100微米，所述波浪线的厚度为所述波浪线的线宽的1至2倍。结合第二方面、第二方面第一实施方式或第二方面第二实施方式，在第二方面第三实施方式中，所述可拉伸接地面具有第四网状结构。结合第二方面第三实施方式，在第二方面第四实施方式中，所述第三网状结构与所述第四网状结构相同。结合第二方面，在第二方面第五实施方式中，所述可拉伸天线还包括：第三绝缘层，设置在所述可拉伸接地面与所述可拉伸基板之间；第四绝缘层，设置在所述可拉伸基板与所述导电贴片之间。结合第二方面，在第二方面第六实施方式中，所述导电贴片和所述可拉伸接地面的材料均为金属箔。结合第二方面或第二方面第一实施方式至第六实施方式中任一实施方式，在第二方面第七实施方式中，所述可拉伸基板为弹性基板。根据第三方面，本专利技术实施例提供一种可拉伸天线的制备方法，所述可拉伸天线的制备方法包括：形成具有第一网状结构的接地面；在所述接地面上形成可拉伸基板；在所述基板上形成可拉伸导电贴片。根据第四方面，本专利技术实施例提供一种可拉伸天线的制备方法，所述可拉伸天线的制备方法包括：形成可拉伸接地面；在所述可拉伸接地面上形成可拉伸基板；在所述可拉伸基板上形成具有第二网状结构的导电贴片。本专利技术技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点：本专利技术实施例提供一种可拉伸天线，该可拉伸天线包括：接地面，该接地面具有第一网状结构；可拉伸基板，设置在上述接地面上；可拉伸导电贴片，设置在上述可拉伸基板上。本专利技术实施例提供的可拉伸天线能够保证天线的可拉伸性，并且由于导电贴片和接地平面采用传统金属材料，没有降低天线的导电性，并通过实验证实了天线的辐射效率也没有降低。本专利技术实施例还提供一种可拉伸天线，该可拉伸天线包括：可拉伸接地面；可拉伸基板，设置在上述可拉伸接地面上；导电贴片，设置在上述可拉伸基板上，该导电贴片具有第三网状结构。本专利技术实施例提供的可拉伸天线能够保证天线的可拉伸性，并且由于导电贴片和接地平面采用传统金属材料，没有降低天线的导电性，并通过实验证实了天线的辐射效率也没有降低。本专利技术实施例还提供一种可拉伸天线的制备方法，该可拉伸天线的制备方法包括：形成具有第一网状结构的接地面；在该接地面上形成可拉伸基板；在该基板上形成可拉伸导电贴片。采用本专利技术实施例提供的制备方法制备的可拉伸天线能够保证天线的可拉伸性，并且由于导电贴片和接地平面采用传统金属材料，没有降低天线的导电性，并通过实验证实了天线的辐射效率也没有降低。本专利技术实施例还提供一种可拉伸天线的制备方法，该可拉伸天线的制备方法包括：形成可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可拉伸天线，其特征在于，包括：接地面，所述接地面具有第一网状结构；可拉伸基板，设置在所述接地面上；可拉伸导电贴片，设置在所述可拉伸基板上。

【技术特征摘要】
1.一种可拉伸天线，其特征在于，包括：接地面，所述接地面具有第一网状结构；可拉伸基板，设置在所述接地面上；可拉伸导电贴片，设置在所述可拉伸基板上。2.根据权利要求1所述的可拉伸天线，其特征在于，所述第一网状结构包括在第一方向上延伸的第一网格线和在第二方向上延伸的第二网格线，所述第一网格线和所述第二网格线中的至少一个为在所述接地面所处的平面上波动的波浪线。3.根据权利要求2所述的可拉伸天线，其特征在于，所述波浪线的线宽为50至100微米，所述波浪线的厚度为所述波浪线的线宽的1至2倍。4.根据权利要求1－3中任一项所述的可拉伸天线，其特征在于，所述可拉伸导电贴片具有第二网状结构。5.根据权利要去4所述的可拉伸天线，其特征在于，所述第一网状结构与所述第二网状结构相同。6.根据权利要求1所述的可拉伸天线，其特征在于，还包括：第一绝缘层，设置在所述接地面与所述可拉伸基板之间；第二绝缘层，设置在所述可拉伸基板与所述可拉伸导电贴片之间。7.根据权利要求1所述的可拉伸天线，其特征在于，所述可拉伸导电贴片和所述接地面的材料均为金属箔。8.根据权利要求1－7中任一项所述的可拉伸天线，其特征在于，所述可拉伸基板为弹性基板。9.一种可拉伸天线，其特征在于，包括：可拉伸接地面；可拉伸基板，设置在所述可拉伸接地面上；导电贴片，设置在所述可拉伸基板上，所述导电贴片具有第三网状结构。10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：程寰宇，邱东海，杨洪波，
申请(专利权)人：永康国科康复工程技术有限公司，程寰宇，
类型：发明
国别省市：浙江,33