柔性电子与射频：可穿戴设备（如智能服装）的“柔性射频芯片”研发进展——ADI/TI是否有布局？
在深圳某智能服装研发实验室，工程师小林正对着一件“会呼吸”的运动T恤调试：“这件衣服内置了心率、体温传感器，还能通过柔性天线接收手机指令——但之前的射频模块太硬，弯折10次就失效了。现在用了ADI的新芯片，柔性基底能反复折叠5000次，信号还稳得很！” 这句话道破了可穿戴设备（尤其是智能服装）的“柔性痛点”——当电子设备从“刚性手持”转向“贴身穿戴”，柔性射频芯片已成为决定产品体验的“隐形核心”。而ADI（亚德诺半导体）、TI（德州仪器）等国际大厂，早已在柔性电子与射频的交叉领域展开布局。
一、柔性电子+射频：可穿戴设备的“双轮驱动”需求
智能服装、柔性手环、电子皮肤等可穿戴设备的爆发，本质是“电子与人体”的深度融合。但传统刚性射频芯片（如FR4基板+金属天线）与柔性基材（如PI膜、弹性织物）的“硬-柔矛盾”，始终制约着产品体验：
1. 机械适配性：弯折、拉伸下的“生存挑战”
可穿戴设备需承受日常弯折（如抬手、坐下）、拉伸（如运动时衣物变形）等机械应力。传统射频芯片的刚性基板（如硅晶圆）易断裂，金属天线易疲劳，导致信号衰减甚至失效。例如，某品牌智能手环的射频模块在用户佩戴1个月后，因天线断裂导致连接断续。
2. 生物相容性：贴肤场景的“安全红线”
智能服装需直接接触皮肤，射频芯片的材料（如硅、金属）可能引发过敏或刺激。传统芯片的封装工艺（如环氧树脂灌封）硬度高、透气性差，长期佩戴易导致皮肤不适。
3. 集成度与功耗：“小身材大功能”的矛盾
可穿戴设备体积小、电池容量有限，需射频芯片在极小面积内集成射频前端（PA/LNA）、基带处理、电源管理等功能，同时保持低功耗（如心率监测模块待机功耗＜10μA）。传统分立方案（芯片+天线+电源）难以满足“轻薄化”需求。
二、ADI/TI的“柔性射频”布局：从材料到芯片的“全链路创新”
面对上述痛点，ADI、TI等厂商已从柔性材料适配、芯片架构优化、封装工艺革新三大方向切入，推出或研发适配可穿戴设备的柔性射频解决方案。
1. ADI：以“柔性MEMS+射频集成”抢占生物传感赛道
ADI（亚德诺半导体）在生物电信号采集领域深耕多年，其柔性射频芯片的核心布局围绕“生物相容性+高集成度”展开：
（1）柔性MEMS传感器：贴合人体的“电子皮肤”
ADI的AD8232系列是经典的生物电信号采集芯片（如ECG心电图、EMG肌电信号），但传统版本采用刚性基板。2023年，ADI推出AD8232-Flex柔性版本，采用PI（聚酰亚胺）薄膜基板，厚度仅50μm，可弯曲贴合人体皮肤，且通过了ISO 10993生物相容性认证（无细胞毒性）。
关键参数：
工作频段：DC-100Hz（适配生物电信号）；
输入噪声：1μVrms（高精度采集）；
封装：柔性PI膜+金电极（可直接缝合至衣物）；
功耗：待机电流＜5μA（适配智能服装的长续航需求）。
（2）柔性射频前端：与传感器“共形集成”
ADI在2024年CES展会上展示了ADRV9008-Flex（基于其经典ADRV9008芯片的柔性版本），将射频收发器与柔性天线集成于同一PI基板，支持2.4-6GHz频段（覆盖Wi-Fi/蓝牙/NFC）。其创新点在于：
共形天线设计：天线图案与衣物纹理“同频共振”，弯折时驻波比＜1.5（传统刚性天线＞3）；
低功耗模式：通过动态电源管理（DPM），射频模块仅在数据传输时激活（占空比10%），整体功耗降至3mW（传统方案需10mW）；
生物兼容封装：采用医用级硅胶涂层，透气性＞500g/m²·24h（接近棉织物），避免皮肤闷热。
2. TI：以“低功耗射频+柔性基底”赋能消费电子
TI（德州仪器）在低功耗无线通信（如BLE、Zigbee）和电源管理领域优势显著，其柔性射频芯片的布局更侧重“消费级场景的规模化落地”：
（1）CC26xx-Flex系列：柔性基底的“无线MCU”
TI的CC26xx系列是低功耗无线MCU的经典产品（如CC2652R），2023年推出的CC2652R-Flex版本将芯片与柔性天线集成于PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）基板，厚度仅0.1mm，可直接贴合衣物。
核心优势：
多协议支持：兼容BLE 5.4、Zigbee 3.0、Thread，适配智能服装与手机/网关的互联；
柔性天线优化：采用蛇形走线设计，弯折1000次后回波损耗＜-20dB（传统刚性天线＞-10dB）；
集成电源管理：内置LDO（低压差稳压器）和DC-DC转换器，支持纽扣电池（CR2032）供电，续航长达2年（典型场景）。
（2）毫米波柔性雷达：运动监测的“隐形助手”
TI的IWR1871毫米波雷达芯片（77GHz）已应用于工业传感器，2024年推出的IWR1871-Flex柔性版本，将雷达模块封装于弹性硅胶中，可直接缝制于运动服内。其特点是：
人体感应精度：可检测0.1mm的衣物形变（如肌肉收缩），支持运动姿态识别（如跑步、跳跃）；
低功耗模式：通过脉冲式工作（占空比0.1%），平均功耗仅1mW；
抗干扰设计：内置数字滤波器，可过滤衣物摩擦产生的高频噪声（如20-100MHz）。
三、行业现状与未来：从“实验室”到“货架”的跨越
目前，ADI和TI的柔性射频芯片已进入“样品测试”阶段，部分头部可穿戴品牌（如Garmin、华为）已在新一代产品中试用。但大规模商用仍需解决两大挑战：
1. 成本与良率：柔性工艺的“量产门槛”
柔性基板的材料（如PI、PET）成本是传统FR4的2-3倍，且印刷电路工艺（如喷墨打印、丝网印刷）的良率仅80%（传统PCB＞95%）。ADI和TI正通过与代工厂合作（如台积电、富士康），优化柔性电路的批量生产工艺。
2. 标准与生态：跨厂商的“兼容性壁垒”
柔性射频芯片需与主控MCU、传感器、云平台协同工作，但目前各厂商的接口协议（如SPI、I2C）和软件栈（如TI的SimpleLink、ADI的RadioVerse）尚未完全统一。未来需推动行业标准（如IEEE P2961柔性电子接口规范），降低开发门槛。
结语：柔性射频——可穿戴设备的“第二皮肤”
从ADI的生物相容性MEMS到TI的低功耗柔性MCU，半导体厂商正以“材料+芯片”的双轮创新，破解可穿戴设备的“柔性难题”。当智能服装不再是“电子设备的附属品”，而是成为“人体的第二皮肤”时，柔性射频芯片将成为连接“电子”与“生命”的关键桥梁。
对于电子行业的从业者而言，关注ADI、TI的柔性射频布局，不仅是技术前瞻，更是对“人机交互”未来的深度洞察。如果你是可穿戴设备研发工程师、智能服装品牌方，或是对柔性电子感兴趣的学生，欢迎在评论区分享你的实践经验——我们一起探讨如何用柔性射频芯片，让科技更“贴身”～
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