Printed RF Antennas — From Materials, Printing process to Applications Abstract: Printed antennas, known for their low cost, diverse range of substrates, and various form factors, are establishing a new research field and complementing traditional PCB-based antennas. They are pivotal in the deployment of 5G/6G communications, IoT, autonomous driving, precision farming, smart cities, and more. Key applications include body-centric communications, off-body communications, human and animal body sensing/imaging, wireless power transfer, as well as flexible, foldable, or conformable antennas for typical communication uses. Antenna printing is typically performed using various printing techniques such as screen printing, inkjet printing, and aerosol jet printing, on substrates like plastic films, paper, wood, fabrics, PCBs, and more, utilizing conductive inks. In recent years, 3D printing has also been explored. Key material challenges include the low conductivity of conductive inks and the dielectric loss of substrate/superstrate materials. For metamaterial and multi-layer antennas, including intelligent reflective surfaces (RIS), critical factors such as printing resolution, via printing, layer thickness control, and the permittivity of dielectric inks must be carefully managed. This talk provides an overview of various printing processes and their advantages and disadvantages for antenna printing. It covers the requirements for conductive and dielectric inks, as well as different types of substrate materials and their impact on antenna performance. Additionally, the talk presents our work on addressing the low conductivity of conductive inks, developing low-loss dielectric materials, and fabricating single-layer and multilayer metamaterial-based antennas and intelligent reflective surfaces (RIS). This talk will include application examples such as printed HF RFID antennas for sensing and identification applications, printed UHF RFID antennas for point-of-sale applications, printed microwave antennas for LEO satellite communications and sensing, printed frequency selective surfaces, and printed metasurfaces for millimeter wave radar sensing and communication applications. ———————————————————————— Antennes RF imprimées : des matériaux, du procédé d’impression aux applications Résumé: Les antennes imprimées, réputées pour leur faible coût, la diversité de leurs substrats et leurs différents formats, constituent un nouveau domaine de recherche et complètent les antennes traditionnelles à base de PCB. Elles sont essentielles au déploiement des communications 5G/6G, de l’IoT, de la conduite autonome, de l’agriculture de précision, des villes intelligentes, et bien plus encore. Parmi les principales applications figurent les communications centrées sur le corps, les communications hors corps, la détection et l’imagerie corporelles humaines et animales, le transfert d’énergie sans fil, ainsi que les antennes flexibles, pliables ou conformables pour les applications de communication courantes. L’impression d’antennes est généralement réalisée à l’aide de diverses techniques d’impression telles que la sérigraphie, le jet d’encre et l’impression par jet d’aérosol, sur des substrats tels que les films plastiques, le papier, le bois, les tissus, les PCB, etc., en utilisant des encres conductrices. Ces dernières années, l’impression 3D a également été explorée. Les principaux défis liés aux matériaux comprennent la faible conductivité des encres conductrices et la perte diélectrique des matériaux substrats/superstrats. Pour les antennes métamatériaux et multicouches, y compris les surfaces réfléchissantes intelligentes (RIS), des facteurs critiques tels que la résolution d’impression, l’impression via, le contrôle de l’épaisseur de la couche et la permittivité des encres diélectriques doivent être soigneusement gérés. Cette présentation offre un aperçu des différents procédés d’impression, ainsi que de leurs avantages et inconvénients pour l’impression d’antennes. Elle aborde les exigences relatives aux encres conductrices et diélectriques, ainsi que les différents types de substrats et leur impact sur les performances des antennes. Elle présente également nos travaux sur la faible conductivité des encres conductrices, le développement de matériaux diélectriques à faibles pertes et la fabrication d’antennes monocouches et multicouches à base de métamatériaux et de surfaces réfléchissantes intelligentes (RIS). Cette présentation inclura des exemples d’applications tels que des antennes RFID HF imprimées pour des applications de détection et d’identification, des antennes RFID UHF imprimées pour des applications de point de vente, des antennes micro-ondes imprimées pour les communications et la détection par satellite LEO, des surfaces sélectives en fréquence imprimées et des métasurfaces imprimées pour des applications de détection et de communication radar à ondes millimétriques. [] George Xiao (NRC) About / A propos The High Throughput and Secure Networks (HTSN) Challenge program is hosting regular virtual seminar series to promote scientific information sharing, discussions, and interactions between researchers. https://nrc.canada.ca/en/research-development/research-collaboration/programs/high-throughput-secure-networks-challenge-program Le programme Réseaux Sécurisés à Haut Débit (RSHD) organise régulièrement des séries de séminaires virtuels pour promouvoir le partage d’informations scientifiques, les discussions et les interactions entre chercheurs. https://nrc.canada.ca/fr/recherche-developpement/recherche-collaboration/programmes/programme-defi-reseaux-securises-haut-debit Co-sponsored by: National Research Council, Canada. Optonique. Speaker(s): George Xiao, Virtual: https://events.vtools.ieee.org/m/477184