Eine Antenne ist ein strukturierter leitfähiger Körper, der elektromagnetische Wellen zwischen einer geführten Leitung (z. B. Koaxialkabel, Mikrostreifenleitung) und dem Freiraum umsetzt. In der Werkstoff- und Gerätetechnik sind Geometrie, verwendete Materialien und Fertigungstechnologie entscheidend für Effizienz, Bandbreite und Integrationsgrad.

Wesentliche Kenngrößen sind Resonanzfrequenz, Impedanz, Gewinn, Richtdiagramm, Bandbreite und Wirkungsgrad. Diese Größen hängen stark von der relativen Permittivität und Permeabilität der Substrate, den Leitfähigkeiten der Metalle sowie Verlustmechanismen (dielektrische und ohmsche Verluste, Oberflächenrauheit) ab. In modernen Systemen dominiert daher ein integrativer Ansatz aus EM‑Design, Materialauswahl und Fertigungsoptimierung.

Millimeterwellenantennen (z. B. bei 28–100 GHz für 5G/6G) erfordern präzise Strukturgrößen im Sub‑100‑µm‑Bereich sowie Materialien mit geringer dielektrischer Verlustzahl. Hier gewinnen Low‑loss‑Polymere, Keramiken und glasverstärkte Laminatwerkstoffe an Bedeutung. 3D‑Antennen, etwa als in Gehäuse integrierte oder gedruckte Strukturen, nutzen additive Fertigung und Molded‑Interconnect‑Devices (MID), was neue Anforderungen an metallisierbare Polymere und Haftvermittler stellt.

Elektrisch kleine Antennen (Abmessungen ≪ λ/2) sind für kompakte Sensorik und IoT relevant. Sie benötigen hochpermittive Materialien oder komplexe Falt‑ und Meandergeometrien, leiden jedoch unter reduziertem Wirkungsgrad und schmaler Bandbreite, was ein präzises Antennendesign erfordert. Numerische Feldsimulation (FEM, MoM, FDTD) wird mit materialwissenschaftlichen Modellen (Dispersions- und Temperaturabhängigkeit der Materialparameter, Zuverlässigkeit, Alterung) kombiniert, um reproduzierbare Eigenschaften über Fertigungstoleranzen und Umgebungsbedingungen hinweg sicherzustellen.