一个基于格子链设计的可伸缩织微条纹补丁天线,用于2.45GHz的无线应变传感
Abdul Wahab Memon1,2, Benny Malengier1, Patrick Van Torre3
1Centre of Textile Science and Engineering, Department of Materials, Textiles and Chemical Engineering, Ghent University, 9052 Ghent, Belgium.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 14, 2023
概括
研究人员开发了一种新的可伸缩织天线,使用格子链图案. 这种设计可实现同时进行无线通信和应变传感,并提高灵活性和高达25%的伸展性.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 为天线组合柔性和可拉伸的织材料带来了附着性挑战,限制了整体可拉伸性.
- 现有的设计很难在不损害机械性能的情况下集成多个层.
研究的目的:
- 设计和制造一种新的可伸缩补丁天线,用于同时传感应变和无线数据通信.
- 为了克服在可伸缩天线设计中整合各种织材料的局限性.
主要方法:
- 将一个格子链图案纳入不可拉伸的导电电子织品中,以创建可拉伸的结构.
- 在补丁和地面平面中引入了纵向切口,用于垂直拉伸.
- 使用2毫米厚的聚甲基 (PDMS) 基板.
主要成果:
- 达到最多25%的伸展性,明显高于没有格子链的设计.
- 在应力高达25%时,在2.45GHz表现出线性共振频率转移,适用于应力传感.
- 与固体补丁天线相比,观察到增强的符合性和灵活性.
- 测量E平面和H平面的增益分别为2.21dBi和2.34dBi.
结论:
- 格子链模式有效地将非伸展式电子织品转化为伸展式天线结构.
- 开发的天线适用于一般通信和可穿戴应用中的传感元件.
- 这种方法为可伸缩织天线在通信和传感领域提供了简单有效的解决方案.


