基于LTCC技术的Ka波段铁氧体移相器设计研究

发布时间：2017-09-04 03:32

  本文关键词：基于LTCC技术的Ka波段铁氧体移相器设计研究

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【摘要】：作为相控阵雷达的核心组件,移相器的性能和体积直接关系到相控阵雷达性能的优劣。铁氧体移相器因其相移量大、插入损耗小等优点一向被广泛应用于相控阵雷达中。然而随着微波组件小型化、集成化的发展趋势,铁氧体移相器的体积已成为制约其发展的关键问题。LTCC技术的出现,为铁氧体移相器的小型化和集成化提供了一条有效的解决之道。将LTCC技术与铁氧体器件相结合,具有极其重要的发展意义。本文中我们主要进行了针对具有高剩磁比和高居里温度的Li Zn铁氧体材料的低温烧结研究和基于LTCC技术的铁氧体移相器设计。首先,通过改进配方和制备工艺,在900℃烧结温度下制得一种高饱和磁化强度且一定范围可调、高剩磁比(0.83),低矫顽力(114.64A/m),低铁磁共振线宽(155Oe)的可适用于LTCC工艺的LiZn铁氧体旋磁材料;其次,结合LTCC工艺步骤进行了实验研究,成功实现在该材料在LTCC技术下的应用;最后,采用耦合传输线结构仿真设计了两种Ka波段铁氧体移相器,其中微带线结构移相器在30~31 GHz内插损小于2.5 dB,驻波比小于2,相移量可达280°,带状线结构在32~34 GHz内插损小于0.4 dB,驻波比小于1.5,相移量在32.8~33.4 GHz内可达328°。
【关键词】：铁氧体移相器 LTCC 低温烧结 耦合传输线
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM277;TN623;TN958.92
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 引言9-11
• 1.2 低温烧结铁氧体材料国内外研究现状11-12
• 1.3 铁氧体移相器国内外研究现状12-14
• 1.4 本文结构内容安排14-16
• 第二章 LiZn铁氧体概述16-23
• 2.1 LiZn铁氧体的结构及性能参数16-21
• 2.1.1 晶体结构和离子分布16-17
• 2.1.2 LiZn铁氧体主要性能参数17-21
• 2.2 LiZn铁氧体的制备及测试方法21-22
• 2.2.1 LiZn铁氧体的制备方法21-22
• 2.2.2 本文实验流程参数22
• 2.2.3 测试方法22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 LiZn铁氧体低温烧结研究23-41
• 3.1 Bi取代对LiZn铁氧体的性能影响23-30
• 3.1.2 Bi含量对LiZn铁氧体微观结构的影响24-26
• 3.1.3 Bi含量对LiZn铁氧体磁性能的影响26-30
• 3.2 Ti离子取代对LiZn铁氧体性能的影响30-34
• 3.2.1 Ti含量对LiZn铁氧体微观结构的影响30-32
• 3.2.2 Ti含量对LiZn铁氧体微观结构的影响32-34
• 3.3 预烧温度对LiZn铁氧体性能的影响34-40
• 3.3.1 预烧温度对LiZn铁氧体微观结构的影响35-38
• 3.3.2 预烧温度对LiZn铁氧体磁性能的影响38-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 LTCC铁氧体基片制备研究41-46
• 4.1 LTCC技术及工艺流程41-42
• 4.2 采用LTCC工艺的LiZn铁氧体特性研究42-45
• 4.3 本章小结45-46
• 第五章 铁氧体移相器设计原理及工艺实现46-60
• 5.1 铁氧体移相器工作原理46
• 5.2 电磁波在铁氧体材料中的传输特性46-51
• 5.3 传输线理论51-54
• 5.3.1 微带线51-53
• 5.3.2 带状线53-54
• 5.3.3 耦合微带线54
• 5.4 移相器结构设计及仿真54-58
• 5.4.1 微带线结构移相器54-56
• 5.4.2 带状线结构移相器56-58
• 5.5 铁氧体移相器的工艺实现58-59
• 5.6 本章小结59-60
• 第六章 结论与展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士期间取得的研究成果66-67

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本文编号：789125