[發明專利]頻率可調柔性天線及其制作方法

在審

• 申請號: 202011625954.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112864611A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 馮雪;王志建;陳穎
• 申請（專利權）人: 浙江清華柔性電子技術研究院;清華大學
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/50
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 李萌

頻率可調柔性天線及其制作方法，該頻率可調柔性天線包括柔性基體層、輻射貼片及介電可調電容，所述輻射貼片及所述介電可調電容均設置于所述柔性基體層上，所述介電可調電容包括介電彈性體變容介質、第一電極片及第二電極片，所述第一電極片及所述第二電極片均與所述輻射貼片電性相連，所述介電彈性體變容介質設置于所述第一電極片與所述第二電極片之間，所述介電彈性體變容介質在受到作用力時，使所述介電可調電容的電容值發生變化。該頻率可調柔性天線能夠較為容易地改變天線的工作頻率。

技術領域

本發明涉及柔性天線技術領域，尤其是一種頻率可調柔性天線及其制作方法。

背景技術

柔性天線具有輕、薄、柔、易于共形的特點而得到廣泛研究。柔性天線的工作主頻、阻抗匹配等電學性能參數受到天線電學尺寸和形狀影響。當柔性天線定型后，其各項性能參數均已經確定，很少能夠進行更改。這不利于柔性天線性能的擴展。

在現有技術中，一般會通過使用介電可調的介質基板，通過電壓調節介質基板的介電常數，使得柔性天線的各項電學性能參數發生改變。但該方式較為繁瑣。

進一步地，在柔性天線工作時，會在一些情況下產生彎曲，而在柔性天線彎曲時，由于彎曲應變導致柔性天線的尺寸發生改變，以及彎曲變形造成柔性天線的形狀發生改變，其介電基板的介電性能，如介電常數和介電損耗，會與平面狀態時會有巨大的差異，一旦柔性天線彎曲至一定程度，其就無法在設計的工作頻率下正常工作，無法獲得好的阻抗匹配，且駐波也會比較大，影響天線的工作效率。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種頻率可調柔性天線及其制作方法，該頻率可調柔性天線能夠較為容易地改變天線的工作頻率。

本發明提供了一種頻率可調柔性天線，包括柔性基體層、輻射貼片及介電可調電容，所述輻射貼片及所述介電可調電容均設置于所述柔性基體層上，所述介電可調電容包括介電彈性體變容介質、第一電極片及第二電極片，所述第一電極片及所述第二電極片均與所述輻射貼片電性相連，所述介電彈性體變容介質設置于所述第一電極片與所述第二電極片之間，所述介電彈性體變容介質在受到作用力時，使所述介電可調電容的電容值發生變化。

進一步地，所述第一電極片與所述第二電極片相互平行，所述第一電極片與所述第二電極片所在的平面，與所述第一電極片及所述第二電極片相連的所述輻射貼片的延伸方向所在平面相互平行，且所述第一電極片及所述第二電極片所在的平面與所述柔性基體層所在的平面相互垂直。

進一步地，所述第一電極片與所述第二電極片分別設置于所述介電彈性體變容介質的上側面及下側面。

進一步地，所述第一電極片與所述第二電極片相互平行，所述第一電極片與所述第二電極片所在的平面，與所述第一電極片及所述第二電極片相連的所述輻射貼片的延伸方向所在平面相互垂直，且所述第一電極片及所述第二電極片所在的平面與所述柔性基體層所在的平面相互垂直。

進一步地，所述第一電極片及所述第二電極片與各自相連的所述輻射貼片的端面之間形成有空隙。

進一步地，對所述介電可調電容施加作用力的施力模塊及控制單元，所述施力模塊與所述控制單元電性相連，所述控制單元通過所述施力模塊對施加于所述介電可調電容上的作用力的大小進行控制。

進一步地，所述頻率可調柔性天線包括對所述柔性基體層的彎曲形態進行檢測的彎曲形態檢測模塊，所述彎曲形態檢測模塊與所述控制單元電性相連，并將所述柔性柔性基體層的彎曲形態信息傳遞至所述控制單元，所述控制單元根據所述柔性柔性基體層的彎曲形態，對施加于所述介電可調電容的作用力進行控制。

所述柔性基體層的楊氏模量大于所述介電彈性體變容介質的楊氏模量，所述柔性基體層的楊氏模量不小于1MPa，所述介電彈性體變容介質的楊氏模量不超過10MPa。

進一步地，所述頻率可調柔性天線還包括封裝層，所述封裝層將所述輻射貼片及所述介電可調電容封裝于所述柔性基體層上。