1．目的及意义
柔性电子是将电子器件制造在可以弯曲或延展的厚度很薄的柔性基板上,从而构成柔性电路的一种电子技术。柔性电子产品具有重量轻、可弯曲、可折叠、可延展、成本低以及制造工艺效率高的特点,因此柔性电路在个人无线通信,可穿戴式装备,可植入医疗设备,无线局域网等应用领域的需要越来越广泛与迫切。
近年来,诸如可穿戴设备、柔性微电子产品以及柔性集成电路等未来产业得到了社会的极大重视，为研制出可集成到柔性材料当中的无线通信系统，设计中对于柔性天线和柔性无源器件的需求有了极大的提升。基于不同柔性材料,诸如LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶高分子聚合物)、PEI(Polyetherimide,聚醚酰亚胺)、PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯) 、PDMS(polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)、石墨烯（Graphene）等的多种天线设计已经被提出，这些材料有独特的射频特性,比如较低的介电常数和损耗正切角，对天线的性能有了很大的提升。
国内关于柔性天线的研究仍处于起步阶段，关于柔性天线方面的研究成果并不多，主要集中在北京邮电大学、东南大学、西安电子科技大学、华南理工大学等高校。
国外关于柔性天线的研究起步较早，随着材料及工艺的发展，越来越多的新型材料逐渐应用于柔性可穿戴天线的研究中。比如MitraAkbari等在2016年报道了将石墨烯用作制造天线的材料，设计制作了一种偶极子天线。
石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性最好的一种新型纳米材料,其抗拉强度约为普通钢的100倍,可以承受大约2吨的重量,并且具有良好的柔韧性。石墨烯的电子迁移率为硅中电子迁移率的140倍,温度稳定性高,面电阻比铜、银更低,是室温下导电最好的材料。石墨烯的比表面积大,热导率是硅的36倍,使得石墨烯在柔性导电薄膜方面具有重要应用。在光学方法,单层石墨烯对可见光及近红外波段光垂直的吸收率仅为2.3%,对所有波段的光无选择性吸收,对从可见光到太赫兹宽波段的光都有吸收等。由于石墨烯的上述特性,石墨烯在移动设备、航空航天、新能源电池等诸多领域具有应用潜力。同时随着石墨烯制造成本的不断降低，其应用也越来越广泛。
国内外学者针对石墨烯的研究主要集中在制备、电子结构调控、吸波和太赫兹波段天线方面，对石墨烯在低频段天线的应用研究较少。本文希望对石墨烯天线在低频段的匹配和辐射性能进行分析，弥补石墨烯在低频段天线研究的不足，并为将来的大批量商用化打下理论与实验基础。
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2. 研究的基本内容与方案

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本课题目标为设计一款基于石墨烯薄膜的工作于5GHz的柔性宽带单极天线，对天线的匹配和辐射性能进行分析，并观察天线弯曲对其性能的影响，了解石墨烯柔性天线的应用价值。

宽带天线是超宽带系统的重要组成部分。

随着微波集成电路的快速发展,系统高度集成化、小型化。

因此,对宽带天线也提出了更高的要求,在保证天线性能的基础上，尽可能缩小天线的尺寸。

近年来，已研制出各种不同结构的宽带天线，如矩形、椭圆、圆形等结构的平面宽带天线。

这些天线分别具有自身的优势，虽其满足对带宽的要求，但尺寸却不够小，不易于集成，不能满足现代无线通信系统发展的要求。

相较而言,宽带平面印刷天线更容易嵌入无线设备或者集成到其他集成电路中。

设计的新型柔性宽带单极天线，通过对矩形辐射贴片的4个角剪裁和在中间挖矩形缝隙,来获得天线的宽频带特性。

利用三维电磁场仿真软件CST对天线进行一系列的仿真、分析及优化,同时研究了各个参数变化时,回波损耗、辐射方向图的变化，最终得到天线的最佳尺寸，满足天线小型化的要求。

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