12、超材料微带天线设计与性能研究

超材料微带天线设计与性能研究

1. 天线印刷工艺

1.1 在 FR4 基板上制造天线

在 FR4 基板上制造天线时，使用 DMP 2800 打印机，搭配 10 pl 标称滴液体积的墨盒。具体操作步骤如下：
1. 将基板放置在真空板上，印刷面积为 200×300 mm。
2. 打印机集成了基准和滴液监测相机，将真空板加热到 60°C。
3. 通过 16 个喷嘴将压电控制器连接到打印机头部。
4. 使用 20 mV 的单喷墨压电驱动喷射装置打印天线。
5. 将真空压板加热到 60°C 后，在 FR4 基板上打印五层。
6. 将打印头高度设置为 0.5 mm，两次连续打印之间的间隔时间固定为 20 s。
7. 将 SNP 墨水在墨盒内加热到 45°C。
8. 将打印好的天线在 ProtoFlow LPKF 的对流烤箱中以 120°C 退火 10 h。
9. 使用银膏将 50 - W SMA 端口连接到接地平面和贴片上。
10. 连接 SMA 端口后，天线在 120°C 下退火 15 min。

制造完成后，使用四点技术，通过 Keithley 224 电流源和 Keithley 617 静电计测量打印天线的直流导电性，测得为 8.8 ± 0.2×10⁴ S/m。同时，使用化学蚀刻工艺用铜制造了一个相同的原型，并将 50 - W SMA 端口焊接到贴片和接地平面上。

1.2 在太阳能板上制造天线

使用有源面积为 8.4×6.0 cm、厚度为 2.5 mm 的柔性多晶硅太阳能板作为基板。由于太阳能板由疏水材料制成，表面不具粘性，未经表面处理进行喷