聚合物基可穿戴柔性天线弯曲分析,通用物联网应用综述

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:08
文章英文标题
Bending Analysis of Polymer-Based Flexible Antennas for Wearable, General IoT Applications: A Review
正文
为了提高可穿戴传感器的灵活性,柔性衬底已经成为必不可少的,包括聚合物、塑料、纸张、纺织品和织物。本研究旨在全面总结柔性聚合物基材在一般物联网应用中的弯曲能力。其基本前提是研究高分子材料的柔韧性和弯曲能力以及其抵抗变形的趋势。我们首先提供了过去几十年中使用的柔性材料的时间顺序。未来,物联网有望支持一套多样化的技术,通过无线连接实现新的应用。对于可穿戴物联网,需要材料的灵活性和弯曲能力。本文概述了一些用途广泛的聚合物基材,并对其物理、电学和力学性能进行了比较。它还研究了弯曲对使用聚合物基板的天线设计辐射性能的影响。此外,我们还探索了物联网应用中柔性天线材料的选择,即聚酰亚胺( PI )、聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET )、聚二甲基硅氧烷( PDMS )、聚四氟乙烯( PTFE )、Rogers RT / Duroid和液晶聚合物( LCP ),研究了弯曲和折叠对柔性聚合物基板微带天线S参数、谐振频率偏差和与馈电线阻抗失配等辐射特性的影响。这些柔性聚合物基板对于未来的可穿戴设备和一般物联网应用都是有用的。
文章内容(英文)
Flexible substrates have become essential in order to provide increased flexibility in wearable sensors, including polymers, plastic, paper, textiles and fabrics. This study is to comprehensively summarize the bending capabilities of flexible polymer substrate for general Internet of Things (IoTs) applications. The basic premise is to investigate the flexibility and bending ability of polymer materials as well as their tendency to withstand deformation. We start by providing a chronological order of flexible materials which have been used during the last few decades. In the future, the IoT is expected to support a diverse set of technologies to enable new applications through wireless connectivity. For wearable IoTs, flexibility and bending capabilities of materials are required. This paper provides an overview of some abundantly used polymer substrates and compares their physical, electrical and mechanical properties. It also studies the bending effects on the radiation performance of antenna designs that use polymer substrates. Moreover, we explore a selection of flexible materials for flexible antennas in IoT applications, namely Polyimides (PI), Polyethylene Terephthalate (PET), Polydimethylsiloxane (PDMS), Polytetrafluoroethylene (PTFE), Rogers RT/Duroid and Liquid Crystal Polymer (LCP). The study includes a complete analysis of bending and folding effects on the radiation characteristics such as S-parameters, resonant frequency deviation and the impedance mismatch with feedline of the flexible polymer substrate microstrip antennas. These flexible polymer substrates are useful for future wearable devices and general IoT applications.
来源出处
Journal|[J]PolymersVolume 13, Issue 3. 2021. PP 357-357
DOI
https://doi.org/10.3390/POLYM13030357

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