[实用新型]一种薄膜天线结构以及天线系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种薄膜天线结构以及天线系统。

背景技术

随着移动数据设备例如智能手机、平板电脑等的普及，人们更加迫切需要在任何地方都能进行联网，在移动数据设备中天线是接触网络的唯一部件，这就要求移动数据设备具有不同的制式和不同的无线频段相对接的天线。天线尺寸由工作带宽、工作频率和辐射效率决定。更大尺寸的天线能够提供更大的带宽和更高的效率，天线尺寸越大还能够保持辐射效率不变。

然而，现有的移动数据设备更加轻薄化，这给天线的预留空间越来越少，这极大限制了天线的带宽和频率，这也给网络和移动数据设备带来巨大挑战。

实用新型内容

为了克服以上问题，本实用新型旨在提供一种薄膜天线结构以及天线系统，从而实现天线的薄膜化，多频化和使用灵活性。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种薄膜天线结构，其包括：

底层透明柔性层；

至少一层石墨烯天线层，位于底层透明柔性层上表面；石墨烯天线层中具有至少一个石墨烯天线图案；

顶层透明柔性层，位于石墨烯天线层上表面，顶层透明柔性层、底层透明柔性层、石墨烯天线图案侧壁之间形成真空空腔。

优选地，所述石墨烯天线层中具有多个不同的石墨烯天线图案；每个石墨烯天线图案具有根部，多个不同的石墨烯天线图案的根部连接于一连接端；连接端用于与外界的馈线端连接。

优选地，多个不同的石墨烯天线图案一体形成。

优选地，多个不同的石墨烯天线图案的长度延伸方向相同。

优选地，在底层透明柔性层和顶层透明柔性层之间具有多层堆叠的石墨烯天线层，在每层石墨烯天线层之间设置有层间透明柔性层；顶层透明柔性层、与顶层透明柔性层相距最近的层间透明柔性层、与顶层透明柔性层相邻的石墨烯天线图案侧壁之间构成真空空腔；底层透明柔性层、与底层透明柔性层相距最近的层间透明柔性层、与底层透明柔性层相邻的石墨烯天线图案侧壁之间构成真空空腔；相邻的层间透明柔性层与其之间的石墨烯天线图案侧壁之间构成真空空腔。

优选地，针对多层石墨烯天线层，至少一层石墨烯天线层中的石墨烯天线图案是以该层石墨烯天线层中的一个石墨烯天线图案为基准，经沿一个或多个方向缩放得到，或者沿一个或多个方向缩放得到的图案再重复排列并循环此过程得到。

优选地，针对多层石墨烯天线层，至少一层石墨烯天线层中的石墨烯天线图案是以一个相同的半圆作为基础单元进行缩放回旋重复排列得到的连续图案。

优选地，所述层间透明柔性层采用透明的单层氧化石墨烯薄膜制成。

优选地，每层所述石墨烯天线层由透明的单原子层石墨烯薄膜制成。

优选地，所述底层透明柔性层采用透明的单层氧化石墨烯薄膜制成。

优选地，所述顶层透明柔性层采用透明的单层氧化石墨烯薄膜制成。

为了达到上述目的，本实用新型还提供了一种天线系统，其特征在于，包括：处理器、信号识别器、信号转送器、馈线和上述的薄膜天线结构；其中，

薄膜天线结构的每层石墨烯天线层与馈线相连接，通过馈线将信号传输给信号识别器，或者通过馈线接收来自信号转送器的信号；

信号识别器，接收馈线传输的信号，并且根据所设定的信号种类，对该信号进行识别并标记，然后发送至信号转送器中；或者接收信号转送器发送的信号，根据所设定的信号种类，进行识别并标记，然后经馈线传输给石墨烯天线层；

信号转送器，接收信号识别器发送的标记的信号并发送给处理器；或者信号转送器接收处理器发送的信号并且发送给信号识别器。

优选地，所述石墨烯天线层中具有多个不同的石墨烯天线图案；每个石墨烯天线图案具有根部，多个不同的石墨烯天线图案的根部连接于一连接端；连接端用于与外界的馈线端连接。

优选地，多个不同的石墨烯天线图案一体形成。

优选地，多个不同的石墨烯天线图案的长度延伸方向相同。

优选地，在底层透明柔性层和顶层透明柔性层之间具有多层堆叠的石墨烯天线层，在每层石墨烯天线层之间设置有层间透明柔性层。

为了达到上述目的，本实用新型还提供了一种薄膜天线结构的制备方法，其包括：

步骤01：提供一底层透明柔性层；

步骤02：将石墨烯薄膜转移至底层透明柔性层上；

步骤03：图形化石墨烯薄膜，在石墨烯薄膜中刻蚀出至少一个石墨烯天线图案，形成石墨烯天线层；