[发明专利]天线结构及其制备方法和信号传输方法、装置及系统

权利要求书

1.一种天线结构，其特征在于，包括从上至下依次设置的石墨烯贴片阵列、第一介质基底层、金属接地层、第二介质基底层和功能模块；

其中，所述天线结构还包括若干条电极引接线，每条所述电极引接线的一端与且只与所述石墨烯贴片阵列中的一个石墨烯贴片连接，所述电极引接线的另一端穿透所述第一介质基底层、金属接地层和第二介质基底层与所述功能模块连接；

所述石墨烯贴片阵列中的每个石墨烯贴片与所述金属接地层构成一个天线单元，用于对电磁波、毫米波或者太赫兹波中的一种或多种进行发射和接收；所述功能模块用于匹配电极引接线和天线间的阻抗，以及对每个所述天线辐射单元进行信号相位调制和信号幅度调制。

2.根据权利要求1所述的天线结构，所述石墨烯贴片阵列由m*n维度的石墨烯贴片组成；其中，m和n为大于等于2的整数。

3.一种如权利要求1或2所述的天线结构的制备方法，其特征在于，包括：

选择一块衬底材料作为第一介质基底层，在所述第一介质基底层的下表面旋涂一层光刻胶；

利用曝光法在所述光刻胶上形成金属接地层图案，溶解光刻胶上的曝光部分；

在所述光刻胶上生长一层金属材料，获得所述金属接地层，之后除去所述光刻胶；

在所述金属接地层的下表面生长一层新的衬底材料作为第二介质基底层；

在所述第二介质基底层的下表面旋涂一层新的光刻胶；

根据所述石墨烯贴片阵列的排布，在由所述第一介质基底层、金属接底层、第二介质基底层以及光刻胶组成的复合材料上竖向腐蚀一系列孔洞，在孔洞埋设电极引接线，并将孔洞填满；

除去所述新的光刻胶，得到凸起的电极引接线，将石墨烯薄膜按照石墨烯阵列排布转移到第一介质基底层上表面，与电极引接线的一端连接；

在电极引接线的另一端连接所述功能模块。

4.一种根据权利要求1或2所述的天线结构的信号传输方法，其特征在于，包括：

根据所述天线结构接收的反馈信号确定所述天线结构的应用场景和工作模式，根据所述应用场景和工作模式确定粗略的波束参数和粗略的扫描角度；

将所述反馈信号的场强和信噪比输入至预先获取的天线阵列发射模型，根据输出结果结合所述粗略的波束参数和粗略的扫描角度，获得精确的波束参数和精确的扫描角度；

根据所述精确的波束参数和精确的扫描角度得到每个天线单元对应的振幅和相位信息，以使得天线单元根据调整振幅和相位发送信号。

5.根据权利要求4所述的信号传输方法，其特征在于，还包括：

当接收到新的反馈信号后，根据所述新的反馈信号的场强和信噪比对所述天线单元的振幅和相位信息进行优化调整，直至接收的反馈信号的场强和/或信噪比符合预设条件。

6.一种根据权利要求1或2所述的天线结构的信号传输装置，其特征在于，包括：

粗略计算模块，用于根据所述天线结构接收的反馈信号确定所述天线结构的应用场景和工作模式，根据所述应用场景和工作模式确定粗略的波束参数和粗略的扫描角度；

精确计算模块，用于将所述反馈信号的场强和信噪比输入至预先获取的天线阵列发射模型，根据输出结果结合所述粗略的波束参数和粗略的扫描角度，获得精确的波束参数和精确的扫描角度；

振幅相位确定模块，用于根据所述精确的波束参数和精确的扫描角度得到每个天线单元对应的振幅和相位信息，以使得天线单元根据调整振幅和相位发送信号。

7.根据权利要求6所述的天线结构的信号传输装置，其特征在于，所述精确计算模块还用于：

当接收到新的反馈信号后，根据所述新的反馈信号的场强和信噪比对所述天线单元的振幅和相位信息进行优化调整，直至接收的反馈信号的场强和/或信噪比符合预设条件。

8.一种天线系统，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的天线结构以及如权利要求6或7所述的信号传输装置。