[發(fā)明專利]一種基于石墨烯的頻率可調(diào)諧車載天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011247367.5
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN112467341B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高揚(yáng)華;陸海良;郁鋼;單宇翔
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01Q1/32
• 分類號(hào): H01Q1/32;H01Q1/38
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 何春廷

本發(fā)明公開了一種基于石墨烯的頻率可調(diào)諧車載天線，包括由下至上依次設(shè)置的天線介質(zhì)層、天線石墨烯?金屬輻射層，其中，所述天線介質(zhì)層的材質(zhì)為透明玻璃基板；所述天線石墨烯金屬輻射層包括一對用于構(gòu)成偶極子天線的且之間具有間隔的圓形石墨烯?金屬輻射貼片，每個(gè)圓形石墨烯?金屬輻射貼片包括石墨烯調(diào)諧部分以及金屬輻射體，所述石墨烯調(diào)諧部分設(shè)在偶極子天線電流最大的部分。優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)小型化及頻率可調(diào)諧性的同時(shí)又平衡了傳統(tǒng)金屬天線的輻射性能。并且本發(fā)明天線的介質(zhì)層的材質(zhì)為方形的透明玻璃基板，因此本發(fā)明天線可以很容易地印刷在汽車玻璃上，使得本發(fā)明天線在汽車通信即汽車傳感器上具有很大的應(yīng)用潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于石墨烯的頻率可調(diào)諧車載天線，屬于車載天線技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

自從第二次工業(yè)革命以來，汽車有了巨大的發(fā)展。如今，汽車已經(jīng)成為不可或缺的，隨著信息和通信技術(shù)的快速發(fā)展，人們對汽車的關(guān)注不再僅僅是質(zhì)量。汽車革命的下一個(gè)前沿是在車輛上裝備無線通訊設(shè)備。

隨著汽車的飛速發(fā)展，汽車上的傳感器越來越多。目前一輛汽車上的傳感器大約有100個(gè)，隨著汽車的智能化和自動(dòng)化程度的提高，傳感器的數(shù)量預(yù)計(jì)到2020年將翻一番，因此，將納米天線應(yīng)用于汽車通信是非常必要的。在太赫茲頻段，天線將被小型化，而傳統(tǒng)的金屬天線由于金屬的低電子遷移率和的巨大衰減，使得小型化幾乎不能實(shí)現(xiàn)。幸運(yùn)的是，石墨烯基元件的發(fā)展表明石墨烯的高電子遷移率非常適合于超高頻應(yīng)用，并且石墨烯在天線結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用還帶來了其他卓越的性能，如高效的動(dòng)態(tài)調(diào)諧、極度小型化，甚至是機(jī)械的靈活性和透明度。然而，石墨烯電導(dǎo)率在太赫茲波段存在巨大的虛部，導(dǎo)致石墨烯的大量內(nèi)部電流轉(zhuǎn)化為熱能從而嚴(yán)重影響了天線的效率，這嚴(yán)重阻礙了石墨烯天線在車載天線上的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于石墨烯的頻率可調(diào)諧車載天線。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于石墨烯的頻率可調(diào)諧車載天線，包括由下至上依次設(shè)置的天線介質(zhì)層、天線石墨烯-金屬輻射層，其中，

所述天線介質(zhì)層的材質(zhì)為透明玻璃基板；

所述天線石墨烯金屬輻射層包括一對用于構(gòu)成偶極子天線的且之間具有間隔的圓形石墨烯-金屬輻射貼片，每個(gè)圓形石墨烯-金屬輻射貼片包括石墨烯調(diào)諧部分以及金屬輻射體，所述石墨烯調(diào)諧部分設(shè)在偶極子天線電流最大的部分。

進(jìn)一步的，所述圓形石墨烯-金屬輻射貼片的半徑為20-30μm，兩個(gè)圓形石墨烯-金屬輻射貼片之間的距離為3-10μm。

進(jìn)一步的，所述石墨烯調(diào)諧部分為一個(gè)小于所述圓形石墨烯-金屬輻射貼片的半圓面積的弧形，且弧形的外邊緣為圓形石墨烯-金屬輻射貼片的外邊緣一部分，圓形石墨烯-金屬輻射貼片的外邊緣的另一部分為金屬輻射體的外邊緣，金屬輻射體的內(nèi)邊緣與所述弧形的內(nèi)邊緣重合。

進(jìn)一步的，所述弧形的內(nèi)邊緣圓弧半徑為25-35μm，弧形的內(nèi)邊緣與外邊緣所對應(yīng)的圓的圓心距離為10-15μm。

進(jìn)一步的，所述金屬輻射體的材質(zhì)為良導(dǎo)體金或銀。

進(jìn)一步的，所述天線介質(zhì)層的材質(zhì)為方形的透明玻璃基板。

進(jìn)一步的，通過兩個(gè)圓形石墨烯-金屬輻射貼片中的石墨烯調(diào)諧部分相對設(shè)置實(shí)現(xiàn)偶極子天線的輻射極子在電流最大的部分采用石墨烯材料。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

本發(fā)明的基于石墨烯的頻率可調(diào)諧車載天線實(shí)現(xiàn)小型化及頻率可調(diào)諧性的同時(shí)又平衡了傳統(tǒng)金屬天線的輻射性能。并且本發(fā)明天線的介質(zhì)層的材質(zhì)為方形的透明玻璃基板，因此本發(fā)明天線可以很容易地印刷在汽車玻璃上，使得本發(fā)明天線在汽車通信即汽車傳感器上具有很大的應(yīng)用潛力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的基于石墨烯的頻率可調(diào)諧車載天線的立體結(jié)構(gòu)圖；