第五代移動通信（5G）對于無線通信設(shè)備的高數(shù)據(jù)傳輸速率、高效率、大規(guī)模高功率無線設(shè)備通信、輕質(zhì)化、柔性等方面都提出了更高的要求。

石墨烯基薄膜材料相對于傳統(tǒng)的金屬材料具有輕質(zhì)、良好柔性，散熱快，以及更優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性等優(yōu)勢，將其應(yīng)用于無線通信器件的制備，可以較好地滿足移動通信發(fā)展的新需求。石墨烯基薄膜是由單層的石墨烯片堆疊而成的自支撐薄膜材料，其電導(dǎo)率可達(dá)106?S/m，可比擬金屬電導(dǎo)率。

近期，武漢理工大學(xué)射頻與微波研究中心何大平教授課題組制得了一種電導(dǎo)率高達(dá)106?S/m的自支撐石墨烯基薄膜，并將其應(yīng)用在5G通信天線的設(shè)計(jì)中。

利用高導(dǎo)電率的自支撐石墨烯薄膜設(shè)計(jì)并使用高精度激光雕刻法制備了一種工作頻率在3.5 GHz的輕質(zhì)微帶天線陣列。該天線陣列具備優(yōu)異的天線性能，增益為6.77 dBi，?反射系數(shù)為-20.23 dB，且具有跟銅天線類似的輻射方向圖。

圖1.?石墨烯自支撐薄膜天線陣列的性能

(A)?石墨烯天線照片。

(B 石墨烯天線回波損耗。

(C, D 石墨烯天線增益及輻射方向圖。

該課題提出了一種基于柔性高導(dǎo)電率的自支撐石墨烯薄膜的微帶天線陣列，并應(yīng)用于5G移動通信。石墨烯天線陣列具有可比擬金屬天線的良好性能，且更為輕質(zhì)。這項(xiàng)工作對石墨烯材料的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展和下一代移動通信的發(fā)展都具有重要意義。