[发明专利]柔性天线及其制备方法

说明书

本发明涉及一种柔性天线，包括聚合物基体、辐射贴片、接地层、电极层和偏置电源，聚合物基体包括沿延展方向相邻设置的第一子基体和第二子基体，第一子基体中还包括有填料，填料包括铁电材料颗粒和导热填料颗粒，辐射贴片、接地层和电极层均设置于第一子基体的表面且各自之间相互间隔，偏置电源与辐射贴片、电极层组成电流回路，用于调节第一子基体的介电常数。本发明还涉及一种柔性天线的制备方法。本发明可以调控柔性天线的工作频率，保障柔性天线在曲面状态下仍能正常工作；同时，柔性天线在工作时产生的热量不会在第一子基体积累，更不会造成第一子基体与辐射贴片、接地层、电极层的界面分离，保证了柔性天线的可靠性和使用寿命。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别是涉及柔性天线及其制备方法。

背景技术

传统的柔性天线以聚酰亚胺薄膜、液晶聚合物薄膜、聚二甲基硅氧烷薄膜等聚合物薄膜为基体，表面贴合辐射贴片和接地层组成。这种柔性天线在弯曲变形时，由于尺寸和形状发生改变，导致其工作频率、方向图、增益等电参数发生相应的改变，进而导致柔性天线在曲面状态时工作频率发生改变，与设计的工作频率不符，不能正常工作。

另外，辐射贴片和接地层的材料均为铜、银等金属材料，所以基体与辐射贴片、基体与接地层之间的热膨胀系数相差较大。而柔性天线作为功率器件，在工作时会产生大量的热量，且由于辐射贴片和接地层的材料均为金属材料，导热系数高，基体的材料为聚合物，导热系数较低，所以产生的热量容易集中在基体内部，当热量在基体内部逐渐积累达到一定程度后，将会导致基体与辐射贴片、基体与接地层的界面分离，从而使得柔性天线的功能失效，影响柔性天线的可靠性和使用寿命。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种频率可调、可靠性好和使用寿命久的柔性天线及其制备方法。

一种柔性天线，包括：

聚合物基体，所述聚合物基体包括沿延展方向相邻设置的第一子基体和第二子基体，所述第一子基体中还包括有填料，所述填料包括铁电材料颗粒和导热填料颗粒；

辐射贴片、接地层和电极层，所述辐射贴片、所述接地层和所述电极层均设置于所述第一子基体的表面上，且所述辐射贴片、所述接地层、所述电极层之间相互间隔；

偏置电源，所述偏置电源与所述辐射贴片、所述电极层组成电流回路，用于调节所述第一子基体的介电常数。

本发明的柔性天线中，聚合物基体包括第一子基体和第二子基体，其中，第一子基体中分布有铁电材料颗粒和导热填料颗粒，使得第一子基体具有良好的导热性，且介电常数可调，而第二子基体为纯聚合物基体，具有良好的柔性。从而，将辐射贴片、接地层和电极层设置于第一子基体的表面上后，柔性天线仍然具有良好的柔性，且当柔性天线由于弯曲变形造成工作主频发生变化时，可通过柔性天线上的偏置电源对第一子基体的介电常数进行调节，使其工作主频与平面状态时保持一致，以保障柔性天线在弯曲变形的状态下仍然能够正常工作。

另外，由于第一子基体中分布有填料，降低了第一子基体的热膨胀系数，缩小了第一子基体与辐射贴片、第一子基体与接地层、第一子基体与电极层的热膨胀系数差值。同时，由于第一子基体还具有良好的导热性，所以，柔性天线在工作时产生的热量不会在第一子基体积累，更不会造成第一子基体与辐射贴片、第一子基体与接地层、第一子基体与电极层的界面分离，保证了柔性天线的可靠性和使用寿命。

在其中一个实施例中，所述第一子基体的数量为多个，每一所述第一子基体的表面上设置有所述辐射贴片、所述接地层、所述电极层中的至少一个。

在其中一个实施例中，所述辐射贴片与所述接地层设置于不同的所述第一子基体的表面，所述辐射贴片与所述电极层设置于同一所述第一子基体的表面，且所述电极层设置于所述第一子基体背离所述辐射贴片的表面上。

在其中一个实施例中，所述填料在所述第一子基体中的质量分数为1％-30％；