
近日,我校电子与信息工程学院杨文冬教授研究组在国际顶级期刊Nature子刊《npj Flexible Electronics》(影响因子15.5,中科院1区Top期刊)上,成功发表了题为"A Low-Voltage Three-State Flexible Tunable Bandpass Filter Using Organic Electrochemical Transistors for 5G NR n79 and Wi-Fi 6E Applications"的研究论文。该成果以辽宁工程技术大学为第一署名单位,杨文冬教授为第一作者及通讯作者,硕士生吴磊为学生第一作者,合作单位包括柏林洪堡大学和亥姆霍兹柏林材料与能源中心。
随着5G与Wi-Fi 6E通信技术的快速发展,面向可穿戴设备与便携式终端的射频系统对器件的柔性化、可重构性及低功耗特性提出了更高要求。然而,现有可调谐射频滤波器多依赖刚性基板或高电压调谐方式,难以在柔性与能效之间取得平衡。针对上述关键问题,研究团队提出了一种基于有机电化学晶体管(Organic Electrochemical Transistor,OECT)的低电压三态可调柔性带通滤波器设计方案。该工作创新性地将OECT作为调谐单元集成于微带谐振器中,充分利用其独特的离子—电子耦合调制机制,在仅 1.3 V 的超低工作电压下实现了滤波器中心频率的有效重构,覆盖4.37–5.45 GHz (含5G NR n79频段及Wi-Fi 6E的部分关键频段)。器件采用丝网印刷工艺制备于PET柔性基板上,在实现频率可调的同时,仍保持了低插入损耗(1.65–1.87 dB)和较高回波损耗(接近20 dB),OECT调谐单元的开关比超过 103,表现出优异的射频性能与调控能力。弯曲测试结果表明,该滤波器在多种弯曲状态下仍能保持稳定的频率响应和传输特性,展现出良好的柔韧性和环境适应能力,具备在曲面集成、可穿戴通信系统等应用场景中的实际应用潜力。
《npj Flexible Electronics》是Nature出版集团于2016年创办的柔性电子领域旗舰期刊,长期致力于发表柔性电子、功能材料、先进能源、信息电子及生命健康等方向的前沿研究成果,在国际学术界具有广泛影响力。