PDMS基材的MEMS柔性天线设计与制作：应用于5G通信

"基于PDMS的MEMS柔性天线的设计及制作" 本文主要探讨了一种基于PDMS（聚二甲基硅氧烷）材料的微型电子机械系统(MEMS)柔性天线设计，该天线采用超宽带共面波导(CPW)馈电，具有结构紧凑、重量轻、易于集成以及可弯曲的特性。这种天线设计对于5G通信系统尤其适用，同时对未来的柔性电子研究提供了有价值的参考。 天线的核心在于其采用了PDMS作为介质基板，这种材料因其高柔韧性及良好的自我恢复性而被选中。在PDMS基板的一侧设计了一个圆盘状的金属辐射结构，同时将CPW结构集成在同一侧，简化了整体设计并增强了天线的性能。实验中，通过氧等离子体刻蚀与SDS（十二烷基硫酸钠）联合处理，成功改善了光刻胶与PDMS表面的粘附性，这对于天线的制作过程至关重要。 在实际制作过程中，研究人员使用了三种不同的光刻胶——AZ6130胶、RZJ304胶和AZ5214E胶，通过金属剥离工艺在PDMS柔性基底上制备了CPW馈电的MEMS单极子柔性天线。通过比较不同光刻胶制作的天线性能和制作难度，可以优化制造流程并选择最佳方案。最终，这种天线在3.3 GHz到5.0 GHz的频率范围内表现出良好的频带覆盖，阻抗匹配理想，辐射方向性稳定，这使得它成为5G通信系统的一个理想选择。 柔性天线的发展是由于对小型化、集成化电子设备需求的增长，特别是在无线通信系统中。随着柔性电子技术的兴起，如柔性电子皮肤、压力传感器和电极，对能够弯曲和适应各种形状的电子器件的需求日益增加。PDMS因其独特的性质，如化学稳定性和生物相容性，已成为制作柔性器件的首选材料。然而，传统的金属图形制作方法，如电子束蒸发或溅射，受限于高成本和低精度的金属掩模版，而文中提出的新型工艺则可能解决这些问题，提供更经济、更精确的制造途径。 这项工作不仅展示了基于PDMS的柔性天线设计，还强调了改进的制造工艺在提升天线性能和降低制作成本方面的潜力。这种创新的天线设计及其制造技术对于推动柔性电子和MEMS领域的进步具有重要意义。