一个喷墨印刷的可曲天线用于可穿戴电子产品.

科学领域:

• 电气工程和应用电磁学
• 材料科学用于电子产品.
• 可穿戴技术可穿戴技术

背景情况:

• 灵活的天线对于可穿戴电子产品至关重要,但在曲时易受性能降低的影响.
• 喷墨印刷为柔性天线提供了可行的增材制造方法,但其曲性能需要进一步研究.
• 传统的微条形天线往往会受到大介电厚度和体积的影响,这限制了它们与紧的可穿戴设备的整合.

研究的目的:

• 为超宽带应用提出和描述一种新的,紧的,可曲的共平面波导天线.
• 通过模拟和实验验证,研究喷墨印刷柔性天线的曲性能.
• 结合碎形和蛇形天线设计,实现超宽带功能,同时最大限度地减少天线尺寸和介电层厚度.

主要方法:

• 使用Ansys高频结构模拟器进行了天线结构优化.
• 天线的制造是通过在柔性聚胺基板上的喷墨印刷实现的.
• 实验性表征包括返回损失,带宽测量和在各种曲条件下 (横向,纵向和靠近皮肤) 的性能评估.

主要成果:

• 制造的天线实现了2.5GHz的中心频率,32dB的返回损失和850MHz的绝对带宽,与模拟相一致.
• 该天线具有抗干扰能力,并满足超宽带的要求.
• 在曲条件下 (半径>30毫米,皮肤接近>1毫米),共振频率偏移保持在360兆赫范围内,回归损失与未曲状态相比保持在-14dB范围内.

结论:

• 拟议的喷墨打印灵活天线显示出出色的可曲性和稳定的性能,验证其适用于可穿戴应用的适用性.
• 在共平面波导结构中,分形和蛇形设计的组合有效地实现了在紧的形式因素中实现超宽带操作.
• 这项研究强调了喷墨打印在制造高性能,适合于不断增长的可穿戴电子市场的可调性天线方面的潜力.