Impedance Characterization of Laser-Induced Graphene (LIG) at X and Ku Bands for Low-Profile and Flexible Microwave Structures
Notice bibliographique
Résumé
Laser-induced graphene (LIG) is emerging as a sustainable and cost-effective alternative to conventional metallic conductors for microwave applications. However, the understanding of its electrical behavior at high frequencies remains limited. This work presents a comprehensive analysis of the surface impedance of LIG traces in the X (8–12 GHz) and Ku (12–18 GHz) frequency bands, by considering three different sets of laser parameters and correlating the measured electrical properties with the morphological features of the conductor. Results show that, for all the cases considered, the LIG can be modeled as a purely resistive sheet up to 18 GHz, and thus, the surface resistance remains close to its dc value when beam defocusing is applied. Conversely, for other manufacturing options, such as single-pass and multipass scribings, the surface resistance increases by 30%–40% due to sample defects. The extracted impedance is validated both numerically and experimentally using two representative microwave structures: an ultrawideband (UWB) monopole antenna (1–18 GHz) and two flexible$4\times 2$arrays of resonant scatterers working at 9 and 9.5 GHz. In both cases, good agreement is observed between simulation and measurement, with the monopole antenna showing less than 3-dB difference in the realized gain. In the case of the flexible arrays, instead, frequency shifts up to 150 MHz are reported as a result of thermally induced bending of the precursor during laser processing. These findings demonstrate the reliability of the extracted impedance parameters and underscore the importance of incorporating substrate deformation into numerical simulations for more accurate predictions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».