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本文研究了低成本天线和通信系统，以支持下一代无线通信和网络（5G）以及物联网（IoT）中日益增长的带宽需求。研究工作分为三个部分，旨在开发支持5G和物联网的低成本解决方案。

第一部分探讨了在可再生、轻质、柔性和低成本衬底上使用热转移印刷（TTP）技术制成高达10GHz的天线和射频导波结构。TTP技术以直流至10GHz为特点，其制造速度和低成本优势在物联网中得到验证。通过定制天线和快速原型设计，研究展示了TTP在频率捷变天线和超宽带天线（UWB）中的应用潜力。

第二部分涉及设计和优化多端口驱动（MPD）槽环天线，其目标是集成谐振隧穿二极管（RTD）振荡器用于毫米波通信。优化设计采用空气侧辐射结构，避免了笨重透镜，实现了10.8dBi的指向性增益。实验验证表明，该设计在5GHz工作频率下表现符合预期。

第三部分通过实验研究了调制RTD振荡器的带宽性能。研究分别针对28-40GHz和240GHz无线收发系统进行了构建和测试。实验结果表明，振荡器的调制带宽受限于高功率输出优化目标，分别达到300Mbps和16Mbps。未来研究建议通过调整优化目标来提高调制数据速率，以满足5G通信需求。

本研究提出的解决方案为5G和物联网提供了低成本的技术支持，具有重要的理论和应用价值。

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