柔性射频技术研究中心在《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》期刊的“A Strain-Insensitive Stretchable and Flexible Wideband Vivaldi Endfire Filtenna”的研究论文

2025年，东南大学柔性射频技术研究中心在《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》期刊（影响因子：4.5）发表了题为“A Strain-Insensitive Stretchable and Flexible Wideband Vivaldi Endfire Filtenna”的研究论文，以下为具体介绍。

宽带无线电具有带宽宽、功率谱低、数据速率高、相位线性好、辐射性能好等特点。对于高精度雷达、传感器数据采集、成像、室内定位系统等应用的高数据速率传输非常有用。

目前对于柔性宽带天线的研究只集中在可弯曲方面，但是在可穿戴等领域不可避免地需要考虑拉伸情况下天线的工作性能，而该领域国内外的研究仍存在一定的欠缺，如何实现宽带天线的低剖面和可拉伸是急需解决的一项难题。

基于上述背景，本研究提出了一种基于蛇形加载基片集成双等离子体波导（S-SIDPW）的抗拉伸敏感型可拉伸宽带维瓦里特滤波天线。通过利用基片集成波导和SSPP的独特电磁传播模式，该滤波器实现了带通特性。色散曲线分析表明，截止频率可以分别由这两种结构独立控制。在 SIW 表面蚀刻周期性槽以形成 SSPP 模式，然后通过“岛桥”机制将其与蛇形互连相结合。使用传输-反射方法提取了 S-SIW 的等效媒质参数，证明了蛇形微结构扩展了表面电流路径，从而增强了慢波效应。因此，横向尺寸得到了有效减小。为了平衡拉伸性和阻抗匹配稳定性之间的权衡，创新的提出了一种激活策略，将可拉伸微结构置于变形不敏感区域，同时保留敏感区域的不可拉伸特征。得益于混合式 SSPP/SIW 设计独特的电磁传输模式以及专门的结构设计，所制造的可拉伸滤波天线在各种变形条件下都能在工作频段（4 - 6 GHz）内保持相对稳定的射频性能，这展示了所提出的滤波天线在可拉伸电子系统中的应用潜力。

图1 基于蛇形加载基片集成双等离子体波导（S-SIDPW）

论文信息

[1] Z.-H. Chen et al., “A Strain-Insensitive Stretchable and Flexible Wideband Vivaldi Endfire Filtenna,” IEEE Trans. Microwave Theory Techn., pp. 1–12, 2025.