石墨烯材料在天线技术中的应用

• 作者: 柳絮 孙霄 李守豪 杨飞要 李科 魏迪
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 高品质石墨烯薄膜 可打印石墨烯墨水 柔性透明射频天线 5G 可调谐天线
• 年，卷（期）: 2020,（35）
• 所属期刊栏目: 评述
• 页码范围: 4107-4122
• 页数: 16页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2020-0515

摘要

电子信息产业是全球产业中重要的组成部分,通讯产业是电子信息产业的基础,而天线技术更是通讯产业的基础.石墨烯被预言是下一代逻辑器件的主要材料,同时由于其优异的透光性和柔韧性,有望实现普通硅基材料所不能实现的透明、弯折功能,从而成为智能可穿戴材料的重要组成部分.为满足5G技术的超高频波段响应、不同地区手机电磁波谱吸收频段不同、物联网追踪以及透明防伪等技术需求,本课题组成功制备出世界首款柔性透明石墨烯射频天线,实现了柔性和透明的结合,展现出优异的性能和稳定性.利用石墨烯带隙可调特性和宽光谱吸收的特点,实现不同频段电磁波谱吸收,以满足天线对多频谱的适用性.通过改变石墨烯的层数、构型以及导电性实现天线多个频谱的调节,避免通过不同物理开关调控频段所造成的复杂性,从而将不同天线整合在一个石墨烯天线系统内,大大降低天线占用器件内部的体积并减少功耗.同时,本课题组开发了可打印石墨烯墨水,设计并制备可调谐缝隙天线,通过外加电压的方式,可以达到带宽和谐振频率的调节.本文基于本课题组的研究,对石墨烯材料在柔性透明天线和可调谐天线领域的进展进行了总结.