用于微带贴片天线的丝印透明金属网：一种适用于下一代无线应用的可扩展技术

《ACS Applied Electronic Materials》：Screen-Printed Transparent Metal Mesh for Microstrip Patch Antenna: A Scalable Approach for Next-Generation Wireless Applications

本研究首次采用屏幕印刷银纳米颗粒墨水制备了透明可弯曲微带贴片天线，工作频率2.35GHz，实现-1dBi增益、9.92%辐射效率和49.09%透光率，为智能表面和可穿戴设备提供了低成本解决方案。

　　

由于透明且柔性的天线在下一代通信系统（如智能表面、可穿戴电子设备和物联网设备）中的应用，这类天线的需求量非常大。本研究首次展示了采用丝印银纳米颗粒墨水金属网作为透明导电层的2.35 GHz微带贴片天线。这种透明贴片天线具有光学透明性和高导电性，非常适合需要无缝集成的现代无线设备。透明金属网是通过一种成本效益高的丝印方法制造的，使用的是回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯基材和银纳米颗粒墨水，并实现了精确的图案化，从而保证了均匀的导电性、柔韧性和透明度。通过对制造的透明微带线和微带贴片天线进行仿真和实验验证，分析了它们的电磁特性和阻抗匹配情况，确保了最小的信号损耗、传输系数、反射系数和辐射特性。实验结果如下：天线增益为-1 dBi，辐射效率为9.92%，透射率为49.09%，这些性能与其他印刷天线相当，但该天线还具有导电性、机械柔韧性和光学透明性的优势。这项工作是首次完全通过增材印刷技术制造出金属网图案微带贴片天线的案例，为低成本、柔性和透明的无线应用开辟了新的途径。