بررسی امکان ساخت آنتن های انعطاف پذیر بر پایه منسوجات هادی نانو ساختار

پیشرفت ادوات و سیستم های مایکروویو حالت جامد به کاربرد وسیع شکل خاصی از خطوط انتقال صفحه ای موازی به نام خطوط نواری یا صرفا خطوط نواری منتهی شده است. یک خط نواری معمولا از یک لایه دی الکتریک واقع بر یک صفحه هادی زمین شده، به همراه نوار فلزی باریکی بر روی لایه می باشد. با پیشرفت تکنیک های مدار چاپی، خطوط نواری را به سادگی می توان ساخت و با دیگر عناصر مداری مجتمع نمود. این خطوط نواری معروف به خطوط میکرواستریپ می باشند و به این مجموعه آنتن های میکرواستریپ می گویند. بطور کلی آنتن های میکرواستریپ از 3 لایه تشکیل شده اند که عبارت است از: پچ رسانا، زیرلایه دی الکتریک و صفحه زمین رسانا. یکی از مهمترین مشکلات استفاده از آنتن های نساجی، انعطاف پذیر نبودن آنها می باشد. به همین دلیل، در این پایان نامه، تمامی لایه ها منسوج بوده و آنتن های بدست آمده دارای قابلیت انعطاف پذیری و خمش بالا می باشند. به منظور تهیه آنتن ها از نانو ذرات فلزی نیکل به روش لایه نشانی الکترولس و برای بررسی تاثیر شکل و سایز پچ رسانا، از چاپگر جوهر افشان استفاده شده است. همچنین در روش دیگری، با سنتز نانو ذرات نقره و تهیه خمیر رسانای نقره به چاپ تخت پچ رسانا پرداخته شد. در این تحقیق، بهره و پهنای باند آنتن های ساخته شده، با استفاده از اسپکتروم آنالایزر بررسی شده است. سطوح پوشش داده شده توسط میکروسکوپ الکترونی ،آنالیزور edx، میکروسکوپ نوری و پراش اشعه ایکس مشخصه یابی شدند. علاوه بر این ثبات شستشویی همراه با سایر خصوصیات فیزیکی - مکانیکی و مورفولوژیک مورد بررسی قرار گرفت. برای آنالیز شرایط بهینه از برنامه آماری design expert7 استفاده شد. مطابق نتایج بدست آمده برای پارچه های هادی در بهترین شرایط فرآیند، مقاومت الکتریکی سطحی طرح های لایه نشانی شده نیکلی ?/sq 1/0، و برای طرح های رسانا نقره حدودm ?/sq200 مشاهده شد. بررسی های صورت گرفته نشان داد که خصوصیات الکتریکی پارچه های لایه نشانی شده در مقابل شستشو از ثبات بالایی بر خوردار است. الگوی xrd پارچه های پلی استری لایه نشانی شده با نانو ذرات نیکل بدلیل وجود محتوی فسفر بالا(wt 7% <( ، ساختار تمایل به آمورف شدن روی سطح پارچه را نشان داد. همچنین پهنای باند و بهره آنتن هایی با سایز و اشکال مختلف پچ مورد بررسی قرار گرفت و نتایج بدست آمده از دستگاه اسپکتروم آنالایزر نشان داد که با افزایش سایز پچ رسانا پهنای باند آنتن های چاپی به میزان khz 1 نسبت به آنتن هایی با پچ کوچکتر افزایش یافته و بهره آن به میزان db 11- کاهش یافته است. از طرفی پهنای باند آنتن مستطیلی نسبت به آنتن مارپیچ، khz 2/0 افزایش داشته و بهره آن db 5/2- کاهش یافته است.