新型柔性高频天线

行业:其他信息技术服务业

成熟度:通过中试

项目简介

1 成果简介

当前半导体信息技术的飞速发展促使电子产品向高集成度、微型化、智能化、低功耗等方向发展, 最终的目标是将功能单元实现在单一芯片化。无线通讯作为物联网技术的主要节点,其关键技术性能取决于天线设计。目前无线通讯技术主要包括无线 RF433/315M、蓝牙、Zigbee、Z-ware、LoRa、4G/5G 等。目前 4G、5G 移动通讯以及物联网技术的推广与发展,频带调制、信息互联和高速数据传输对天线的设计要求愈来愈高。通讯天线的设计已经从低频向高频,从单一频段向双频、三频、四频等多频方向发展。然而目前的天线设计主要基于半导体制备及可重构技术,如开关切换天线的谐振点,及电压调节改变天线的等效阻抗等,来实现天线的多频化。碳纳米管和单层石墨烯的成功发现获得开始吸引研究者的兴趣。碳纳米管和单层石墨烯简单的结构、优异的性能和极高的电子迁移率,被认为是后硅 CMOS 时代最有竞争力的电子材料之一。由于碳纳米管和石墨烯高电子迁移率、优异的力学性能及天然柔性等优点,随着微电子学、材料学和半导体制造工艺技术与凝聚态物理学等多个学科的不断发展,通过新型结构和材料体系设计,柔性高频碳纳米管和石墨烯天线已成为可能,并进一步缩小系统占

用空间,提高器件集成度和高性能的重要发展趋势。

课题组在国家自然科学基金等项目资助下,结合合作团队的研究优势,以碳纳米管、石墨烯及复合材料的优化与制备为基础,优化器件结构与尺寸设计,结合 HFSS 电磁仿真模拟,研发出可应用于无线通讯的新型柔性高频天线。课题组在过去几年中分别在高质量碳纳米管、石墨烯、透明电极或复合材料的高频应用、性能测试、高性能射频天线调控机理研究等方面积累的丰富材料和物理经验,对研究多频带可调谐、柔性透明天线奠定了前期基础。


2 效益分析

由于目前国内外尚无同类产品,随着柔性可穿戴产品的不断上市,柔性高频天线的需求

也会越来越迫切,因此本成果具有较大的推广空间。