一种柔性频率可重构天线及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供一种柔性频率可重构天线及其制备方法、应用；该天线从下往上依次为石墨烯接地电极层、柔性介质层、石墨烯辐射&馈电电极层；石墨烯接地电极层包括第一衬底及其表面上列阵排列的多个第一柱体；第一柱体表面共形覆盖有一层石墨烯薄膜；石墨烯辐射&馈电电极层包括第二衬底及其表面上阵列排布的多个第二柱体；第二柱体表面共形覆盖有一层石墨烯薄膜；石墨烯接地电极层的第一柱体所在面与石墨烯辐射&馈电电极层的第二柱体所在面通过柔性介质层连接。本发明专利技术利用柱体及其表面共形的石墨烯提高天线的应变耐受性和稳定性，通过在柱体与柔性介质层间引入空气，实现了微带天线的频率可重构特性，可应用于无线传感器进行力学信号的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性频率可重构天线及其制备方法、应用
本专利技术属于天线
，具体涉及一种柔性频率可重构天线及其制备方法、应用。
技术介绍
传感器广泛应用于工业自动化、国防军事、航空航天、交通运输、医疗健康、人工智能等诸多领域。在传感器的许多特殊应用场合，例如危险设备对接装配时的预应力与位移测量，飞机两翼的表面压力测量，车辆轮胎压力测量，以及人体内部脏器与血管健康状态的监测等力学行为检测环境，被测目标往往无法与传感器直接连线，因此无线力学传感网络成为了必然的选择。对于无线力学传感网络的研究中，Quintero团队采用表面声波压力谐振器、换能器和天线组成的无线网络，实现无线无源井下压力传感；HairongKou等人研制了基于石墨烯/PDMS介质层的无线电容式压力传感器，该电容传感器与电感相连形成震荡电路，并通过信号耦合传输到天线，从而实现无线传感。然而，由多模块器件组成的无线传感网络，必然存在能量转换损耗及接连匹配等难题。为满足无线力学传感网络在小型化、集成化、高抗干扰能力、适于长距离传输等方面的技术需求，电磁波领域的学者结合频率可重构天线理论，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性频率可重构天线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：设定所述天线的参数，所述参数包括石墨烯接地电极层与石墨烯辐射&馈电电极层的长度、宽度，所述石墨烯接地电极层上阵列排布的多个第一柱体与所述石墨烯辐射&馈电电极层上阵列排布的多个第二柱体的形状、周期、深度、占空比；/nS2：根据所述第一柱体的形状周期占空比制作相同结构的掩膜版，在所述掩膜版外表面制备与所述掩膜版具有互补结构的金属体，然后将金属体从掩膜版上物理剥离；/nS3：将所述金属体作为催化基底，通过化学气相沉积方法在金属体内表面制备石墨烯薄膜形成石墨烯薄膜/金属复合材料；/nS4：使用玻片在所述石墨烯薄膜...

【技术特征摘要】
1.一种柔性频率可重构天线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：设定所述天线的参数，所述参数包括石墨烯接地电极层与石墨烯辐射&馈电电极层的长度、宽度，所述石墨烯接地电极层上阵列排布的多个第一柱体与所述石墨烯辐射&馈电电极层上阵列排布的多个第二柱体的形状、周期、深度、占空比；
S2：根据所述第一柱体的形状周期占空比制作相同结构的掩膜版，在所述掩膜版外表面制备与所述掩膜版具有互补结构的金属体，然后将金属体从掩膜版上物理剥离；
S3：将所述金属体作为催化基底，通过化学气相沉积方法在金属体内表面制备石墨烯薄膜形成石墨烯薄膜/金属复合材料；
S4：使用玻片在所述石墨烯薄膜内表面涂布柔性衬底材料的分散液，加热固化形成柔性衬底/石墨烯/金属的复合体；
S5：通过湿法刻蚀去除所述柔性衬底/石墨烯/金属复合体中的金属材料，形成第一柔性衬底/石墨烯，所述第一柔性衬底包括衬底平面以及在所述衬底平面上的阵列排布的多个第一柔性三维结构，所述第一柔性三维结构与所述第一柱体结构相同，所述石墨烯薄膜共形地附着于所述第一柔性三维结构的表面；
S6：使用相同的步骤S2-S5得到第二柔性衬底/石墨烯，所述第二柔性衬底/石墨烯的第二柔性三维结构与所述第二柱体相同；
S7：根据步骤S1设定的参数，将第一柔性衬底/石墨烯裁剪得到石墨烯接地电极层，将第二柔性衬底/石墨烯裁剪得到石墨烯辐射&馈电电极层；
S8：将所述石墨烯接地电极层的第一柔性三维结构所在面与所述石墨烯辐射&馈电电极层第一柔性三维结构所在面通过柔性介质层贴合并进行器件封装。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中的所述金属体的材料为面心立方金属，所述面心立方金属包括铜、镍、铂、钯、金、铝的一种或多种，且所述金属体的材料金属纯度大于99％。


3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵丽，周萌，唐新悦，魏大鹏，史浩飞，胡承刚，张恒，
申请(专利权)人：中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50