微带线是由沉积在基板上的金属导体带和接地板构成的微波传输线。作为柔性电子器件的一部分,织物基微带线在连接电子元件及传输信号等方面扮演着重要的角色。其中,采用刺绣技术形成的织物基微带线既具有一定的柔性,又具有良好的电学性能,故备受关注。由于刺绣工艺参数对微带线电学性能的影响规律尚未揭示,等效基板尚未确定,难以合理设计具有特定特性阻抗（一般为50Ω）以及良好电学性能的微带线,故制约了刺绣型微带线的应用。根据微带线理论和结构,导体带和接地板具有相同的结构,基板会影响导体带的尺寸和电学性能。因此,通过研究刺绣型导体带尺寸和电学性能的影响因素,可以解决上述刺绣型微带线的设计和制备问题。刺绣型导体带是采用刺绣技术将导电纱按照一定尺寸和图案在织物表面逐针绣制形成的,通常可获得单层和双层导体带。迄今为止,相关学者定性讨论了刺绣工艺参数对导体带电学性能的影响,并指出沿电流方向的周线针绣制的导体带具有更好的电学性能,但没有结合实际的导电纱分布揭示刺绣工艺参数对其电学性能的影响规律,难以实现数字化设计和制备。其次,为了避免绣有导体带的织物与接地板直接层合而短路,需在它们中间添加织物。与传统沉积导体带的基板不同,刺绣型导体带的导电纱穿过织物并露在织物背面,故难以确定上述由绣有导体带的织物与添加织物形成的多层织物作为等效基板的性能。等效基板的不确定会影响导体带的尺寸,导致难以确定微带线的特性阻抗和电学性能,从而限制了微带线的应用。此外,已有研究提出以之字形结构模拟刺绣型天线的导电纱在织物表面的分布,但并未考虑导电纱在织物厚度方向的分布,故难以揭示刺绣工艺参数对微带线电学性能的影响规律。因此,本课题将探究周线针绣制的导体带电学性能的影响因素及作用机理,主要内容为:（1）研究刺绣型导体带线电阻的工艺控制及原理。基于导电纱的针迹分布,建立导电纱在织物中的几何模型,构建并验证刺绣型导体带等效线电阻与刺绣工艺参数之间的关系,为刺绣型导体带的工艺设计提供理论基础。首先,考虑面线为导电纱和底线为普通纱的单层导体带,保持输入导体带的长度和宽度不变,通过刺绣CAD软件设置不同的针迹间距和针迹长度,观察所生成的导体带数字化图案的针迹分布,结合绣花针走针规则,确定刺绣工艺参数与构成导体带的导电纱针迹分布的关系。随后,基于导电纱的导电路径,建立几何模型,并由此建立单层导体带的等效线电阻模型,通过惠斯通电桥理论简化该模型,应用电阻定律得到单层导体带的刺绣工艺参数与等效线电阻之间的关系,并制备系列样品证实上述关系。然后,考虑面线和底线均为导电纱的双层导体带,将针对单层导体带建立的理论关系扩展到双层导体带的相应理论关系。此外,在验证刺绣工艺参数与单层和双层导体带等效电阻的理论关系时发现,针迹间距比针迹长度对单层和双层导体带等效线电阻的影响更大,同时针迹长度对双层导体带的上下层导电纱的接触电阻无显著影响。（2）研究多层缝合织物的介电性能与其结构之间的关系。应用C-L电路模型于普通织物,建立由普通织物（常规的单层织物）缝合所得多层织物的等效电容和电阻模型,并由此确定其介电性能的计算公式,为判断等效基板的厚度和介电性能提供理论依据。首先,基于Chin和Lee针对介电材料提出的电路模型（简称C-L电路模型）,建立单层缝制织物（缝有普通缝纫线的单层织物）的等效电容和电阻模型,并确定其介电性能的计算公式,以非织造布为例,应用该公式探讨缝纫线对单层织物介电性能的影响。结果验证了应用该模型讨论缝纫线对织物介电性能影响的可行性,表明可以忽略缝纫线对单层织物介电常数和损耗角正切的影响。基于此,建立多层缝合织物的等效电容和电阻模型,并确定其介电性能的计算公式。以非织造布和牛仔布为例,构建不同组合形式的多层缝合织物,验证该模型预测它们介电常数和损耗角正切的可行性。同时发现,对于同一种织物形成的多层缝合织物,其介电性能参数与原始织物的介电性能参数几乎相同,且介电常数和损耗角正切的最大预测偏差率分别为2.30%,8.67%;对于不同种织物形成的多层缝合织物,其介电常数和损耗角正切的最大预测偏差率分别为0.95%,3.34%。（3）研究刺绣工艺参数对刺绣型微带线特性阻抗的影响规律。基于传输线接有终端负载的电路,以反射系数为中间量,建立回波损耗与特性阻抗的关系,结合多层缝合织物介电性能与其结构之间的关系,确定等效基板的厚度和介电性能,并进一步确定刺绣工艺参数对刺绣型微带线特性阻抗的影响规律,为刺绣型微带线导体带的设计和制备提供理论依据。首先,以反射系数为中间量,利用回波损耗(S11)推算微带线特性阻抗的表达式。其次,设计和制备织物基铜箔微带线,测试其回波损耗,验证该表达式的可行性,发现特性阻抗测试值与理论值的偏差率在8.41%～9.73%。随后,考虑绣有导体带的织物是否属于等效基板,分别计算微带线的理论特性阻抗。然后,考虑其中一种情况,绣制织物基导体带,测试其微带线的11,应用已验证的表达式获得微带线的特性阻抗测试值,并将其与上述理论特性阻抗进行比较,从而确定绣有导体带的织物是否属于等效基板的一部分。结果表明绣有单层导体带的织物属于等效基板的一部分,而绣有双层导体带的织物不属于等效基板的一部分。在此基础上,设计、制备并测试刺绣工艺参数系列变化的样品,应用上述表达式,计算并比较样品的特性阻抗,论证刺绣型微带线获得50Ω特性阻抗的可行性。发现针迹长度一定时,随着针迹间距的增加,刺绣型微带线的特性阻抗在增加;且针迹间距比针迹长度对其特性阻抗的影响更大。此外,等效基板的判定方法为刺绣型微带线导体带的快速设计奠定了理论基础。（4）研究刺绣工艺参数对刺绣型微带线高频信号传输性能的影响规律。考虑导电纱仅在织物表面及同在表面和厚度方向的分布,分别构建刺绣型导体带的导电纱在织物中的几何模型,通过比较数值仿真和原样测试结果,发现厚度方向的导电纱对刺绣型微带线的传输系数有显著影响,并进一步确定了刺绣工艺参数对其传输系数的影响规律。首先,针对仅考虑导电纱在织物表面及同在表面和厚度方向的分布两种情况,结合上述导电纱在织物中的分布,构建两种模拟刺绣型导体带中导电纱路径的几何模型,并由此展开数值仿真,研究刺绣型微带线的主要传输性能,以插入损耗确定的传输系数表征。随后,制备系列样品验证上述仿真模型,探究刺绣工艺参数对刺绣型微带线传输系数的影响规律。然后,比较仿真和制样测试的结果,发现刺绣型微带线的传输系数最小测试值（0.92）超过一般传输线要求的传输系数（0.70）,故刺绣型微带线具有良好的传输性能;同时发现厚度方向的导电纱对微带线的传输系数有显著影响,因此同时考虑导电纱在织物表面和厚度方向分布的几何模型,能更逼真表达刺绣型导体带的实际结构。此外,发现针迹间距和针迹长度对刺绣型微带线的传输系数均具有显著影响,且针迹间距比针迹长度对其影响更大。综上所述,本课题建立了刺绣型导体带电阻与刺绣工艺参数之间的物理关系,提出了等效基板的判定方法,确定了通过刺绣工艺参数和合理配置织物基板调节其传输性能的一般方法,并证实了刺绣型微带线具有良好的传输性能,且所构建的几何及仿真模型为数字化设计刺绣型微带线奠定了基础。本课题的结论将为在织物表面应用刺绣工艺制备其他柔性电子器件提供理论和实践指导,将促进刺绣型电子纺织品的发展。