天线用离子取代M型六角铁氧体电磁特性研究

发布时间：2017-10-17 03:12

  本文关键词：天线用离子取代M型六角铁氧体电磁特性研究

  更多相关文章： M型六角铁氧体 低温烧结 低损耗 微带天线

【摘要】：随着移动通信设备高频化和小型化的快速发展,对天线小型化的要求也提出了更高的要求,从传统的天线结构上进行小型化也已经发展到“瓶颈”阶段,而寻求更合适的材料对天线进行小型化。天线的尺寸由于受其传输频段的影响,在甚高频段(VHF:30-300MHz)的天线,其尺寸往往较大(~40cm),这严重限制了其在小型化和便携性上的发展。因此,国内外对适用于天线小型化的新材料的需求也日益强烈。Co-Ti离子取代的M型钡六角铁氧体在甚高频段具有较稳定的磁导率和介电常数,磁损耗和介电损耗也能通过工艺手段调整得比较低,所以,这种材料会在天线小型化材料的应用上很有前景。本论文以Co-Ti取代的钡M型六角铁氧体为研究对象,研究了Co-Ti离子取代量对M型六角铁氧体的相结构、形貌结构、静态磁特性和起始磁导率的影响。研究表明,Co-Ti离子取代量1.2的铁氧体的软磁特性(磁导率高,矫顽力低)最好。重点研究了低温烧结的Co-Ti离子取代的M型钡六角铁氧体的微波特性,通过添加助熔剂氧化铋,发现当添加量较小时(1wt%和2wt%),材料的相结构并没有发生改变,为单一的M型六角铁氧体结构,但当添加量≥5wt%时,出现了第二相铁酸铋相,而且随着添加剂量的增加,第二相的比重也在增加。在形貌结构上,少量的氧化铋(1wt%)就能使铁氧体的晶粒明显增大。对氧化铋的添加量的调控,得到了在氧化铋的添加量为5wt%时的铁氧体,其磁导率和介电常数的值在10-300MHz范围内几乎相等(~12),而且磁损耗和介电损耗在甚高频段范围内也非常的低。将得到的材料应用于300MHz微带天线的基底材料中,通过HFSS仿真分析,发现制备的铁氧体材料能很好的满足微带天线应用的要求,与传统的介质材料相比,铁氧体材料天线的尺寸不仅减小了很多,仅为传统介质天线尺寸的2.66%,而且其带宽、阻抗匹配特性等都的到了提升。这些结果表明,Co-Ti离子取代的M型六角铁氧体有可能成为一种新型的制备天线基底的材料。
【关键词】：M型六角铁氧体 低温烧结 低损耗 微带天线
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM277
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-21
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.2 国内外研究概况12-20
• 1.3 论文的主要研究内容20-21
• 2 天线用M型六角铁氧体的理论基础及制备表征方法21-26
• 2.1 Co-Ti取代M型铁氧体理论基础21-23
• 2.2 Co-Ti取代M型铁氧体的制备工艺及表征方法23-26
• 3. M型六角铁氧体缺铁配方的研究26-34
• 3.1 物相结构27-28
• 3.2 形貌结构28-29
• 3.3 替代量对铁氧体材料静态磁特性的影响29-31
• 3.4 铁氧体的起始磁导率31-32
• 3.5 小结32-34
• 4. 离子取代M型六角铁氧体低温烧结研究34-53
• 4.1 添加剂的量对材料电磁特性影响的研究34-45
• 4.2 第二相对铁氧体材料性能的影响的研究45-51
• 4.3 小结51-53
• 5. M型六角铁氧体用于微带天线的仿真53-67
• 5.1 微带天线的性能参数53-54
• 5.2 微带天线的尺寸参数54-56
• 5.3 设计仿真56-65
• 5.4 小结65-67
• 6 总结与展望67-70
• 6.1 全文总结67-68
• 6.2 展望68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-78
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文目录78

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本文编号：1046454