低温共烧Mg基磁介电磁材料及天线应用基础研究

发布时间：2021-04-27 10:38

　　微带天线是实现5G通信系统高精度、小型化、集成化、多功能和高速率的必然选择。作为新一类集成元器件,它无论在手机还是基站中均能起到探测与辐射的作用。目前,基于低温共烧铁氧体（LTCF）技术的甚高频段（VHF）天线在国内外均具有相当大的市场,但是这一领域仍然具有多个技术问题亟待解决,主要体现在LTCF天线新材料的研制、天线尺寸的小型化、天线增益的提高和天线带宽的扩宽等问题上。综合来看,从材料入手实现天线的小型化、对于天线基材料介电常数的调控、天线基材料的磁介匹配（磁导率和介电常数相等）、高频宽带化是目前国际上的研究热点。其中,等磁介天线基材料的研发显得尤为重要,如何在一个很宽频段内实现介电常数与磁导率接近相等,同时保证较低的磁损耗和介电损耗是目前天线基材料尚未克服的难点问题。本论文针对此问题,选择了低温烧结Mg铁氧体作为研究对象,设计了以Mg铁氧体作为天线基材料的微带圆极化贴片天线,探索A位和B位离子取代对基材料微观结构、高频磁介电性能的影响机制,并制备了高截止频率的Mg基LTCF天线基材料。最终,基于此基材料,本论文设计、仿真并用LTCF技术加工了一款微带圆极化天线,仿真和加工测试结果的... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及选题意义
    1.2 磁介铁氧体材料发展现状
        1.2.1 磁介铁氧体材料发展概述
        1.2.2 Mg基铁氧体陶瓷的结构和性能
    1.3 低温共烧陶瓷/铁氧体技术以及甚高频微带天线
        1.3.1 低温共烧陶瓷/铁氧体技术
        1.3.2 甚高频天线
        1.3.3 微带圆极化天线
            1.3.3.1 圆极化天线的几个重要性能参数
            1.3.3.2 微带贴片天线的基本原理
    1.4 本论文的主要研究内容
2+离子取代对Mg和 MgCo铁氧体磁介性能的影响">第二章 Cd²⁺离子取代对Mg和 MgCo铁氧体磁介性能的影响
    2.1 引言
    2.2 Mg-Cd铁氧体制备及性能研究
        2.2.1 原料试剂
        2.2.2 Mg-Cd铁氧体制备及性能表征
        2.2.3 Mg-Cd铁氧体测试结果与分析
            2.2.3.1 相成分分析
            2.2.3.2 微观结构分析
            2.2.3.3 比表面分析
            2.2.3.4 磁性能分析
            2.2.3.5 介电性能分析
            2.2.3.6 重要参数比较
    2.3 Mg-Cd-Co铁氧体制备及性能研究
        2.3.1 原料试剂
        2.3.2 Mg-Cd-Co铁氧体制备及性能表征
        2.3.3 Mg-Cd-Co铁氧体测试结果与分析
            2.3.3.1 相成分分析
            2.3.3.2 微结构分析
            2.3.3.3 磁介电性能分析
    2.4 本章小结
3+离子取代对Mg Cd铁氧体结构及磁介性能的影响">第三章 Sm³⁺离子取代对Mg Cd铁氧体结构及磁介性能的影响
    3.1 引言
    3.2 Mg-Cd-Sm铁氧体制备及性能研究
        3.2.1 Mg-Cd-Sm铁氧体制备及性能表征
            3.2.1.1 原料试剂
            3.2.1.2 Mg-Cd-Sm铁氧体制备及性能表征
        3.2.2 Mg-Cd-Sm铁氧体测试结果与分析
            3.2.2.1 相成分分析
            3.2.2.2 微结构分析
            3.2.2.3 磁性能分析
            3.2.2.4 磁介匹配性能
    3.3 本章小结
3+离子取代对Mg Cd铁氧体结构及磁介性能的影响">第四章 Ga³⁺离子取代对Mg Cd铁氧体结构及磁介性能的影响
    4.1 引言
    4.2 Mg-Cd-Ga磁性铁氧体制备及性能研究
        4.2.1 原料试剂
        4.2.2 Mg-Cd-Ga铁氧体制备及性能表征
        4.2.3 Mg-Cd-Ga铁氧体测试结果与分析
            4.2.3.1 相成分分析
            4.2.3.2 微结构分析
            4.2.3.3 磁性能和介电性能分析
            4.2.3.4 重要参数分析
    4.3 Mg-Cd-Ga铁氧体在不同合成温度下的制备及性能研究
        4.3.1 原料试剂
        4.3.2 Mg-Cd-Ga铁氧体制备及性能表征
        4.3.3 不同温度下烧结的Mg-Cd-Ga铁氧体测试结果与分析
            4.3.3.1 相成分分析
            4.3.3.2 微观结构分析
            4.3.3.2 磁性能分析
            4.3.3.4 介电性能分析
    4.4 本章小结
第五章 基于磁介电磁材料的宽频带圆极化微带天线研究
    5.1 引言
    5.2 磁介电磁材料生瓷料带及铁氧体基片工艺制备研究
        5.2.1 低温共烧铁氧体工艺流程
        5.2.2 磁介铁氧体生瓷料带的制备
        5.2.3 铁氧体基片的制备
    5.3 基于磁介电磁材料的微带圆极化天线的设计加工与测试
        5.3.1 微带圆极化天线仿真设计
            5.3.1.1 微带圆极化天线相应尺寸的计算
            5.3.1.2 微带天线参数仿真优化
        5.3.2 微带圆极化天线加工
        5.3.3 微带圆极化天线测试及结果分析
    5.4 本章小结
第六章 全文总结及展望
    6.1 全文总结及创新点
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间的成果


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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[4]M型钡铁氧体离子掺杂及低温烧结研究[D]. 李颉.电子科技大学 2015
[5]高旋磁特性的LiZn铁氧体及其应用研究[D]. 蒋晓娜.电子科技大学 2012

硕士论文
[1]W波段贴片天线及其阵列研究[D]. 庞影影.中国科学技术大学 2020
[2]可穿戴柔性微带贴片天线[D]. 张明振.天津大学 2018
[3]X波段LTCC微带集成天线阵列设计与电磁性能研究[D]. 付小利.电子科技大学 2017
[4]基于LTCC的集成化封装天线设计与研究[D]. 季强.西安电子科技大学 2014
[5]X波段圆极化与线极化阵列天线设计与制作[D]. 赵建博.电子科技大学 2013



本文编号：3163316