Ю.В. Кольцов1

1 Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт (г. Нижний Новгород, Россия)

1 koltzovyv@mail.ru

Постановка проблемы. Работа посвящена новому направлению – гибким фазированным антенным решеткам, появление которых обусловлено повсеместным распространением криволинейных поверхностей.

Цель. Подробно рассмотреть особенности построения гибких фазированных антенных решеток и технологии их реализации.

Результаты. Представлены современные результаты в области разработки и изготовления гибких антенных фазированных решеток, а также их применения при создании гибких, растягивающихся, складных, изменяющих форму, легких и тонких антенных систем.

Практическая значимость. Полученные практические результаты и выводы подтверждают, что потребность в гибких фазированных антенных решетках достаточно велика. В перспективе они могут получить такое же широкое распространение, как и традиционные фазированные антенные решетки.

Кольцов Ю.В. Гибкая электроника. Фазированные антенные решетки // Нанотехнологии: разработка, применение - XXI век . 2026. Т. 18. № 3. С. 58−66. DOI: https://doi.org/10.18127/j22250980-202603-05

1. Fikes A.C., Gal-Katziri M., Mizrahi O.S., Williams D.E., Hajimiri A. Frontiers in flexible and shape-changing arrays // IEEE Journal of Microwaves. 2023. V. 3. № 1. P. 349–367. DOI: 10.1109/JMW.2022.3226125.
2. Williams D.E., Dorn C., Pellegrino S., Hajimiri A. Origami-inspired shape-changing phased array // 50th European Microwave Conference (EuMC). 2021. P. 344–347. DOI: 10.23919/EuMC48046.2021.9338189.
3. Williams D.E., Hajimiri A. Meta-gaps for mechanically reconfigurable phased arrays // 52nd European Microwave Conference (EuMC). 2022. P. 656–659. DOI: 10.23919/EuMC54642.2022.9924498.
4. Jawed K., Kazem N., Majidi C. Soft-matter electronics and multifunctional materials with polydisperse liquid metal suspensions: material architecture, principles, and applications to programmable matter // IEEE International Symposium on Antennas and Propagation & USNC/URSI National Radio Science Meeting. 2017. P. 417–418. DOI: 10.1109/APUSNCURSINRSM.2017.8072251.
5. Fikes A.C., Safaripour A., Bohn F., Abiri B., Hajimiri A. Flexible, conformal phased arrays with dynamic array shape self-calibration // IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS). 2019. P. 1458–1461. DOI: 10.1109/MWSYM.2019.8701107.
6. Subbaraman H., Pham D.T., Xu X., Chen M.Y., Hosseini A., Lu X., Chen R.T. Inkjet-printed two-dimensional phased-array antenna on a flexible substrate // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2013. V. 12. P. 170–173. DOI: 10.1109/LAWP.2013.2245292.
7. Eid A., Hester J.G.D., Tentzeris M.M. 5G as a wireless power grid // Scientific Reports. 2021. V. 11. Art. 636. DOI: 10.1038/s41598-020-79500-x.
8. Gal-Katziri M., Fikes A., Bohn F., Abiri B., Hashemi M.R., Hajimiri A. Scalable, deployable, flexible phased array sheets // IEEE/MTT-S International Microwave Symposium (IMS). 2020. P. 1085–1088. DOI: 10.1109/IMS30576.2020.9224066.
9. Gal-Katziri M., Fikes A., Hajimiri A. Flexible active antenna arrays // npj Flexible Electronics. 2022. V. 6. Art. 85. DOI: 10.1038/s41528-022-00218-z.
10. Hu K., Soto-Valle G., Cui Y., Tentzeris M.M. Flexible and scalable additively manufactured tile-based phased arrays for satellite communication and 50 mm wave applications // IEEE/MTT-S International Microwave Symposium (IMS). 2022. P. 691–694. DOI: 10.1109/IMS37962.2022.9865337.
11. Wang X., You D., Fu X., Lee H., Li Z., Awaji D., Pang J., Shirane A., Sakamoto H., Okada K. A flexible implementation of Ka-band active phased array for satellite communication // IEEE/MTT-S International Microwave Symposium (IMS). 2022. P. 753–756. DOI: 10.1109/IMS37962.2022.9865668.
12. Wu C., Mehlman Y., Kumar P., Moy T., Jia H., Ma Y., Wagner S., Sturm J.C., Verma N. A phased array based on large-area electronics that operates at gigahertz frequency // Nature Electronics. 2021. V. 4. № 10. P. 757–766. DOI: 10.1038/s41928-021-00648-z.
13. Hajimiri A., Abiri B., Bohn F., Gal-Katziri M., Manohara M.H. Dynamic focusing of large arrays for wireless power transfer and beyond // IEEE Journal of Solid-State Circuits. 2021. V. 56. № 7. P. 2077–2101. DOI: 10.1109/JSSC.2020.3036895.
14. Braaten B.D., Roy S., Nariyal S., Al Aziz M., Chamberlain N.F., Irfanullah I., Reich M.T., Anagnostou D.E. A self-adapting flexible (SELFLEX) antenna array for changing conformal surface applications // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2013. V. 61. № 2. P. 655–665. DOI: 10.1109/TAP.2012.2226227.
15. He X., Tentzeris M.M. In-package additively manufactured sensors for bend prediction and calibration of flexible phased arrays and flexible hybrid electronics // IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS). 2021. P. 327–330. DOI: 10.1109/IMS19712.2021.9574896.
16. Fikes A., Mizrahi O.S., Hajimiri A. A framework for array shape reconstruction through mutual coupling // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2021. V. 69. № 10. P. 4422–4436. DOI: 10.1109/TMTT.2021.3097729.
17. Mizrahi O.S., Fikes A., Hajimiri A. Flexible phased array shape reconstruction // IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS). 2021. P. 31–33. DOI: 10.1109/IMS19712.2021.9574941.
18. Hu K., Zhou Y., Sitaraman S.K., Tentzeris M.M. Additively manufactured flexible on-package phased array antennas for 5G/mmWave wearable and conformal digital twin and massive MIMO applications // Scientific Reports. 2023. V. 13. Art. 12515. DOI: 10.1038/s41598-023-39476-w.