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我院杨文冬教授团队再创佳绩:引领柔性射频器件发展

发布者:吴岳新 [发表时间]:2024-11-27 [来源]:杨文冬 [浏览次数]:

近日,我院杨文冬教授团队围绕柔性可穿戴天线和天线优化设计领域取得重要突破,其研究成果相继发表在国际知名期刊Advanced Electronic Materials,Journal of Materials Chemistry C和Measurement上。研究涵盖了材料创新、绿色制造工艺与智能优化算法,为柔性天线的研发提供了全新路径。

1. 等离子体激活的铜前驱体型导电浆料及其柔性天线应用研究(J. Mater. Chem. C, 2024, Advance Article,JCR Q1区,IF:5.7)

论文《Plasma-activated copper-alkanolamine precursor paste for printed flexible antenna: formulation, mechanism, and performance evaluation》聚焦于低成本、高导电性铜基材料在柔性电子领域的应用。通过配制基于铜-烷醇胺络合物前驱体浆料,并结合等离子体烧结技术,在柔性PET基材上成功制备出高性能铜薄膜及具有陷波特性的柔性超宽带天线。研究详细分析了等离子体烧结时间与铜膜导电性能的关系,并提出了浆料可能的等离子激活机制,拓展了铜基材料在无线电子设备中的应用潜力。

2. 可穿戴无线电子用纸基双频天线研究(Adv. Electron. Mater., 2024, 2400522,JCR Q1区,IF:5.3)

针对环保、轻量化和高适配性需求,论文《Copper Paste Printed Paper-Based Dual-Band Antenna for Wearable Wireless Electronics》通过铜浆料印刷与低温等离子体烧结技术,开发了一种轻量化、环保的纸基双频天线。该天线工作频率覆盖2.4 GHz(WBAN)和8 GHz(X频段),具有低剖面、优异的人体贴合性以及无电子废料的优势。研究显示,该天线兼具环境友好性与性能稳定性,是无线电子领域的重要创新。

3. 天线优化设计的快速多参数处理方法(Measurement, 2025, 241, 115719,JCR Q1区,IF:5.2)

论文《An optimized surrogate model and algorithm with rapid multi-parameter processing capability for antenna design》提出了一种基于优化代理模型与非支配排序遗传算法III(NSGA-III)的天线设计方法。通过构建高效的时间卷积网络(TCN)代理模型和自适应优化算法,团队实现了5G毫米波天线的快速参数优化,与传统模型相比,设计效率显著提高,误差和运行时间均有所降低。研究展示了智能算法在天线设计中的强大能力,为未来高性能天线的快速设计提供了新思路。

三项研究从材料创新、制造工艺优化到算法提升,为柔性与可穿戴天线的研发提供了全新路径。成果展示了交叉学科研究的巨大潜力,助力推动柔性电子、无线通信和绿色制造技术的发展。铜基材料结合等离子体技术,为低成本、高性能柔性电子元件开辟新路径;纸基天线研究响应绿色环保需求,推动可穿戴无线电子设备的发展;智能代理模型与算法的结合,打破了传统方法的技术瓶颈,加速了复杂天线的设计流程。这些研究成果进一步加强了我院在智能射频器件领域的国际影响力,并为“辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室”的建设提供了重要支持。未来,杨文冬教授团队将继续探索多功能柔性天线设计与智能优化方法,为信息通信技术的多学科融合提供更具价值的解决方案。



审核:吴岳新 李蕾 南敬昌