TWM652087U - 用於穿戴式天線的柔性複合基板與穿戴式天線 - Google Patents
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Abstract
一種用於穿戴式天線的柔性複合基板與穿戴式天線，該柔性複合基板包括一織物片及浸入成型於該織物片中的一單層介電膜。該單層介電膜包括一介電樹脂基體及與該介電樹脂基體混合作為一無線功能介電界面材料的一低介電損耗材料。
Description
本新型是有關於一種柔性複合基板，特別是指一種用於穿戴式天線的柔性複合基板與穿戴式天線。
無線通信系統使用無線電頻率通過空氣傳輸信息。第五代(5G)通信系統以相同的方式運行但使用的頻率更高且頻率不那麼雜亂，因此可以更快的速度傳輸更多信息。5G通信系統採用了一種可以進行高速、大容量及低延遲通信，以及多個同時連接的通信技術。5G通信系統使用的無線電頻率不僅覆蓋6GHz以下的頻段(包括用於第4代(4G)網路的頻段)，而且還延伸到範圍更高的頻段，例如，從大約24GHz至大約100GHz(稱為毫米波(mmWave))。
在可傳輸高頻信號的5G通信系統中使用高性能材料存在許多挑戰。在5G通信系統中使用的用於製造包括例如柔性印刷電路(FPC)、印刷電路板(PCB)、電線與電纜、智能裝置，基地臺天線等的通信設備的高性能材料必須表現出包括低介電常數在內的特殊介電性能，以減少信號損失。
用於電子紡織品(e-textile)的傳統基板對於使用兆赫
範圍內的無線電頻率的無線通信系統具有可接受的介電特性。然而，傳統基板在上述更高頻段的5G通信系統中使用時，將遭受顯著的介電損耗。
因此，本新型的一目的，即在提供一種可在5G通信系統中使用的用於穿戴式天線的柔性複合基板。
根據本新型用於穿戴式天線的柔性複合基板包括一織物片及浸入成型於該織物片中的一單層介電膜。該單層介電膜包括一介電樹脂基體及與該介電樹脂基體混合作為一無線功能介電界面材料的一低介電損耗材料。
在一些實施態樣中，該介電樹脂基體包括矽樹酯，該低介電損耗材料包括聚醯亞胺、聚四氟乙烯、液晶聚合物等或其組合。
本新型的另一目的，即在提供一種穿戴式天線。
根據本新型穿戴式天線，包括一柔性複合基板、一導電天線層，及一導電接地層。
該柔性複合基板包括一織物片及浸入成型於該織物片中的一單層介電膜。該導電天線層及該導電接地層設置於該柔性複合基板。
在一些實施態樣中，該單層介電膜包括一介電樹脂基體及與該介電樹脂基體混合作為一無線功能介電界面材料的一低
介電損耗材料。
在一些實施態樣中，該介電樹脂基體包括矽樹酯，該低介電損耗材料包括聚醯亞胺、聚四氟乙烯、液晶聚合物等或其組合。
在一些實施態樣中，該單層介電膜具有一第一表面，及相反於該第一表面的一第二表面，該導電天線層及該導電接地層分別設置於該第一表面及該第二表面。
在一些實施態樣中，該導電接地層浸入成型於該織物片中。
在一些實施態樣中，該導電天線層與該導電接地層中的每一個是通過使用一功能性油墨在該柔性複合基板上所形成，該導電天線層與該導電接地層中的每一個的形成可以通過絲網印刷、噴墨印刷或分配印刷來進行。
本新型至少具有以下功效：該柔性複合基板可用於製造用於寬頻無線應用(例如，5G通信系統)的電子紡織品的穿戴式天線。該柔性複合基板具有低介電常數、低損耗因數，及低吸濕性，因而表現出低介電損耗特性。該柔性複合基板可以低成本製造。該柔性複合基板還具有低介電常數及小厚度，因此可用於製造具有例如高頻帶寬及高效率等優異性能的穿戴式天線。將功能性油墨直接印刷在該柔性複合基板上製造該穿戴式天線。因此，這樣製造的該穿戴式天線薄，對人體來說更耐用及舒適。該柔性複合基板包括該
介電樹脂基體以提供具有防水性能的該柔性複合基板。該柔性複合基板可用於製造電療應用的該穿戴式天線，並且可以在不滲入任何液體或水分的情況下進行雙面印刷。
10:柔性複合基板
100:穿戴式天線
101:織物片
102:單層介電膜
102a:第一表面
102b:第二表面
1:液體混合物
2:空白襯墊
20:導電天線層
30:導電接地層
本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，應注意各種特徵可能未按比例繪製：圖1是本新型用於穿戴式天線的柔性複合基板的一實施例的一示意圖；圖2及圖3是說明用於製造圖1所示實施例的層壓方法的一些中間步驟的示意圖；圖4及圖5是說明用於製造圖1所示實施例的塗佈方法的一些中間步驟的示意圖；圖6及圖7是說明用於製造圖1所示實施例的印刷方法的一些中間步驟的示意圖；及圖8是說明包括圖1所示的柔性複合基板的穿戴式天線的一示意圖。
在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內
容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1，根據本新型柔性複合基板10的一實施例可用於製造一穿戴式天線，並包括一織物片101及浸入成型(immersed into)於該織物片101中的一單層介電膜102。該織物片101可具有任何合適的織物組合物，例如但不限於綿、聚酯、羊毛、絲綢、尼龍、人造絲、橡膠、塑料、皮革或其組合。該單層介電膜102包括一介電樹脂基體及與該介電樹脂基體混合作為一無線功能介電界面材料的一低介電損耗材料。
在一些實施例中，該介電樹脂基體可包括例如但不限於矽樹酯等。在一些實施例中，該低介電損耗材料可包括例如但不限於聚醯亞胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)、液晶聚合物(LCP)等或其組合。
該柔性複合基板10可以通過層壓方法、塗佈方法、印刷方法等製造。
參閱圖2及圖3，用於製造該柔性複合基板10的層壓方法包括以下步驟：通過合適的塗敷技術(例如但不限於塗佈等)將包括該介電樹脂基體及該低介電損耗材料的一液體混合物1塗敷在一空白襯墊2上；通過例如但不限於熱固化等方式將該液體混合物形成該單層介電膜102；將該空白襯墊2上的該單層介電膜102移除；及將該單層介電膜102與該織物片101層壓以形成該柔性複合基板
10。
參閱圖4及圖5，用於製造該柔性複合基板10的塗佈方法包括以下步驟：將包括該介電樹脂基體及該低介電損耗材料的該液體混合物1直接塗佈在該織物片101上；及通過例如但不限於熱固化等方式將該液體混合物1形成該單層介電膜102浸入成型於該織物片101中，從而獲得該柔性複合基板10。
參閱圖6及圖7，用於製造該柔性複合基板10的印刷方法包括以下步驟：將包括該介電樹脂基體及該低介電損耗材料的該液體混合物1直接印刷在該織物片101上；及通過例如但不限於熱固化等方式將該液體混合物1形成該單層介電膜102浸入成型於該織物片101中，從而獲得該柔性複合基板10。
參閱圖8，一穿戴式天線100包括該柔性複合基板10、一導電天線層20，及一導電接地層30。如上所述，該柔性複合基板10包括該織物片101及浸入成型於該織物片101的該單層介電膜102。該導電天線層20及該導電接地層30設置於該柔性複合基板10的兩相反側。在一些實施例中，該導電天線層20可以設置在該單層介電膜102的一第一表面102a，及該導電接地層30可浸入成型於該織物片101中且可設置在該單層介電膜102相反於該第一表面102a的一第二表面102b。可以使用一功能性油墨在該柔性複合基板10上形成該導電天線層20與該導電接地層30中的每一個。在一些實
施例中，該功能性油墨可包括例如但不限於一銀油墨或其他導電油墨。該導電天線層20與該導電接地層30中的每一個的形成可以通過絲網印刷、噴墨印刷、分配印刷等來進行。
本新型的該柔性複合基板可用於製造用於寬頻無線應用(例如，5G通信系統)的電子紡織品的穿戴式天線。本新型的該柔性複合基板具有低介電常數(k)、低損耗因數(Df)，及低吸濕性，因而表現出低介電損耗特性。在一些實施例中，介電常數(k)具有在約2.1至約3.1範圍內的數值。在一些實施例中，損耗因數具有在約0.0012至約0.012範圍內的數值。此外，本新型的該柔性複合基板可以低成本製造。本新型的該柔性複合基板還具有低介電常數及小厚度，因此可用於製造具有例如高頻帶寬及高效率等優異性能的穿戴式天線。
在本新型的該柔性複合基板中，將該單層介電膜浸入成型於該織物片中以提供光滑表面及更好的均勻性，並覆蓋該織物片的孔洞。因此，可以將功能性油墨直接印刷在該柔性複合基板上製造該穿戴式天線。因此，這樣製造的該穿戴式天線薄，對人體來說更耐用及舒適。此外，由於本新型的該柔性複合基板包括該介電樹脂基體(例如但不限於矽樹酯)以提供具有防水性能的該柔性複合基板，本新型的該柔性複合基板可用於製造電療應用的該穿戴式天線，並且可以在不滲入任何液體或水分的情況下進行雙面印刷。
在上面的描述中，出於解釋的目的，已經闡述了許多具體細節以提供對實施例的透徹理解。然而，對於本領域的技術人員來說顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實施一個或多個其他實施例。還應當理解，在本說明書中通篇引用了“一實施例”、“一個實施例”、具有序號指示的實施例等意味著在本揭露的實施中可以包括特定的特徵、結構或特性。還應當理解，在本說明書中，為了簡化揭露和幫助理解各種本新型方面的目的，各種特徵有時被分組在單個實施例、附圖或其描述中；這並不意味著需要在存在所有其他特徵的情況下實施這些特徵中的每一個。換言之，在任何描述的實施例中，當一個或多個特徵或特定細節的實施不影響另一個或多個特徵或特定細節的實施時，該一個或多個特徵或特定細節可以被單獨挑出並在沒有該另一個或多個特徵或特定細節的情況下單獨實施。還應當注意，在本揭露的實施中，在適當的情況下，可以將來自一個實施例的一個或多個特徵或特定細節與來自另一個實施例的一個或多個特徵或特定細節一起實施。
10:柔性複合基板
101:織物片
102:單層介電膜
Claims (8)
- 一種用於穿戴式天線的柔性複合基板，包括：一織物片；及一單層介電膜，浸入成型於該織物片中，該單層介電膜包括一介電樹脂基體及與該介電樹脂基體混合作為一無線功能介電界面材料的一低介電損耗材料。
- 如請求項1所述的柔性複合基板，其中，該介電樹脂基體包括矽樹酯，該低介電損耗材料包括聚醯亞胺、聚四氟乙烯、液晶聚合物等或其組合。
- 一種穿戴式天線，包括：一柔性複合基板，包括一織物片及浸入成型於該織物片中的一單層介電膜；一導電天線層；及一導電接地層，該導電天線層及該導電接地層設置於該柔性複合基板。
- 如請求項3所述的穿戴式天線，其中，該單層介電膜包括一介電樹脂基體及與該介電樹脂基體混合作為一無線功能介電界面材料的一低介電損耗材料。
- 如請求項4所述的穿戴式天線，其中，該介電樹脂基體包括矽樹酯，該低介電損耗材料包括聚醯亞胺、聚四氟乙烯、液晶聚合物等或其組合。
- 如請求項3所述的穿戴式天線，其中，該單層介電膜具有一第一表面，及相反於該第一表面的一第二表面，該導電天線層及該導電接地層分別設置於該第一表面及該 第二表面。
- 如請求項6所述的穿戴式天線，其中，該導電接地層浸入成型於該織物片中。
- 如請求項3所述的穿戴式天線，其中，該導電天線層與該導電接地層中的每一個是通過使用一功能性油墨在該柔性複合基板上所形成，該導電天線層與該導電接地層中的每一個的形成可以通過絲網印刷、噴墨印刷或分配印刷來進行。
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