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電磁最佳化實驗室EM Optimization Lab陳晏笙研究團隊

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應用噴墨印製於天線系統封裝與可撓形天線

Name Year
黄聖學 2021
Keywords
積層製造、噴墨印製、天線封裝、可撓形天線、介質整合波導

     本論文應用噴墨印製技術於多種天線,包括基板整合波導、天線系統封裝,以及可撓型基板。與傳統印刷電路板相比,噴墨印製技術展現眾多優勢,包含積層製造、快速原型,以及軟性電子的適用性。雖然許多文獻已經投入本研究領域,為了改善上述三種應用的製作效率與效能表現,還需要更多研究深化本議題。

  以基板整合波導而言,本論文提出完全依靠噴墨印製的技術,降低製作複雜度及成本。已發表文獻以二氧化碳雷射製作短路連通孔徑,使用階梯型通孔,但這需要高靈敏度的對位與準確的雷射功率控制。我們提出機械式的孔徑製作,不需要翻轉基板,即可完成孔徑。本論文證明短路連通柱可藉由提案方法來實現,並利用兩種基板驗證基板整合波導的傳輸參數。

  以天線系統封裝而言,本論文將噴墨印製技術延伸至打線接合。打線接合是天線系統封裝極為重要的技術,其連續性嚴重影響效能。為了改善不連續性,本論文以噴墨印製完成打線接合;加上前一主題所提出的短路連通孔徑,天線系統封裝得以一體成型地藉由噴墨印製來實現。我們測試打線接合的電壓、電流關係,展示連續性獲得改善。

  最後,以可撓型基材而言,本論文設計並製作可撓型單極天線與微帶天線陣列。雖然噴墨印製已被廣泛應用於可撓型天線的單一單元,本技術較少被應用於陣列結構。當多個單元被同時激發,匹配網路和場型可能因為彎折而受到影響。因此,本論文先已單極天線測試可撓型基材的製作與限制,再將微帶天線陣列製作於聚酰亞胺和聚萘二甲酸乙二醇酯基板。本研究展示陣列的反射係數、增益、效率及場型,驗證天線於軟性電子的適用性。

icon 相關論著

  1. C.-C. Chung, F.-P. Lai, S.-X. Huang, and Y.-S. Chen, “Anisotropic metasurface with asymmetric propagation of electromagnetic waves and enhancements of antenna gain,” IEEE Access, vol. 9, pp. 90295–90305, 2021.
  2. Y.-S. Chen and S.-X. Huang, “Performance enhancements of fully inkjet-printing technology for antenna-in-package and substrate integrated waveguides,” Int. J. Antennas Propag., vol. 2022, pp. 1–14, Mar. 2022.
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