应用石墨纳米层的叶型天线制造技术

本发明专利技术公开了一种应用石墨纳米层的叶型天线，其电介质基板使用低成本FR‑4制作，其介电常数为4.78；其导电层使用石墨纳米片，其厚度小于100微米，方阻小于50Ω/eq，形状整体为树叶外形。本发明专利技术具有以下优点：(1)性能优良。(2)成本低。(3)印刷方法优良。(4)外观设计创新。

Blade antenna with graphite nanolayers

The invention discloses a leaf antenna using graphite nanolayer, whose dielectric substrate is made of low-cost FR_4 with a dielectric constant of 4.78, and its conductive layer is made of graphite nanosheet with a thickness of less than 100 microns, a square resistance of less than 50 Omega/eq, and the shape of the whole leaf shape. The invention has the following advantages: (1) excellent performance. (2) Low cost. (3) Good printing methods. (4) Innovation in appearance design.

【技术实现步骤摘要】
应用石墨纳米层的叶型天线
本专利技术涉及叶型天线
，特别是涉及一种应用石墨纳米层的叶型天线。
技术介绍
微带天线是在一块厚度远小于工作波长的介质基片的一面敷以金属辐射片，一面全部敷以金属薄层作接地板而成。在制作工艺及材料上，金属导电层通常通过蚀刻法和电镀法制备成特定形状。蚀刻法和电镀法存在工艺复杂、成品制作时间长、生产成本高、环境污染大等问题，并且制备得到的金属导电层还存在易氧化、不耐酸碱、不耐弯折的缺点。在天线外形上，传统微带天线多为矩形形状，大同小异，在外观上也有较大的创新空间。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是克服现有技术的不足，本专利技术提出了一种应用石墨纳米层的叶型天线。为了解决本专利技术的技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种应用石墨纳米层的叶型天线，其电介质基板使用低成本FR-4制作，其介电常数为4.78；其导电层使用石墨纳米片，其厚度小于100微米，方阻小于50Ω/eq，形状整体为树叶外形。其中，此天线类型属于微带天线，采用混合技术通过微带线馈电，阻抗匹配为50Ω。其中，该天线设计用于在IEEE802.11b，g，n(Wi-Fi)和IEEE802.15(蓝牙)的2400-2483.5MHz范围内工作，使用HFSS软件进行仿真分析。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：(1)性能优良。与传统材料相比，石墨纳米片不易氧化，耐酸碱，耐弯折。(2)成本低。随着对石墨纳米材料的研究逐渐深度，技术逐渐成熟，其成本将越来越低。目前已有望降至100元/kg。天线介质基板材料均采用普通材料，技术成熟成本低。(3)印刷方法优良。石墨纳米片天线可以采用成本低，生产速度快，绿色环保的印刷方法制备，如丝网印刷，镂空印刷，凹版印刷等。(4)外观设计创新。叶型外观相比于传统天线外观，给人以更加亲近的感觉，有利于其在更广泛范围内的应用。附图说明图1所示为本申请天线仿真模型图；图2所示为本申请天线参数图1；图3所示为本申请天线参数图2；图4所示为本申请天线回波损耗示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1-图4所示，本专利技术的技术方案如下：提供了一种应用石墨纳米层的叶型天线，其电介质基板使用低成本FR-4制作，其介电常数为4.78；其导电层使用石墨纳米片，其厚度小于100微米，方阻小于50Ω/eq，形状整体为树叶外形。其中，此天线类型属于微带天线，采用混合技术通过微带线馈电，阻抗匹配为50Ω。其中，该天线设计用于在IEEE802.11b，g，n(Wi-Fi)和IEEE802.15(蓝牙)的2400-2483.5MHz范围内工作，使用HFSS软件进行仿真分析。应用石墨纳米层的叶型天线设计，步骤包括：(1)电介质基板使用低成本FR-4制作，其介电常数为4.78。其长为70mm，宽为45mm，厚度为1.5mm。(2)采用混合技术通过微带线馈电，阻抗匹配为50Ω。四分之一波长变换器长度为14.04mm，宽为0.68mm。(3)该天线设计用于在IEEE802.11b，g，n(Wi-Fi)和IEEE802.15(蓝牙)的2400-2483.5MHz范围内工作。使用HFSS软件进行仿真分析，其谐振频率为2.4GHz,反射系数为-13.3dB。(4)叶型部分长为38mm，宽为27.07mm，流线型部分为手动绘制。(5)导体边界条件均为理想导体边界条件(PerfectE)。(6)导体周围设置为真空条件。(7)因天线的输入端口位于模型一侧，激励方式采用波端口激励方式。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出的是，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用石墨纳米层的叶型天线，其特征在于，其电介质基板使用低成本FR‑4制作，其介电常数为4.78；其导电层使用石墨纳米片，其厚度小于100微米，方阻小于50Ω/eq，形状整体为树叶外形。

【技术特征摘要】
1.一种应用石墨纳米层的叶型天线，其特征在于，其电介质基板使用低成本FR-4制作，其介电常数为4.78；其导电层使用石墨纳米片，其厚度小于100微米，方阻小于50Ω/eq，形状整体为树叶外形。2.根据权利要求1所述的应用石墨纳米层的叶型天线，其特征在于，其中所述叶型...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军宇，李钰滢，邹强，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12