低温烧结Z型六角铁氧体及在天线中的应用-材料科学与工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名： 日期： 年 月 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定） 签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 摘要 摘要 摘 要 近年来，人们在射频电子产品小型化方面投入了大量的精力。然而对于工作 频率在超高频段的天线、电感等无源器件仍有较大的发展空间。就目前的研究状 态而言，分别采用低介电常数和高介电常数材料用作超高频段的电感与天线小型 化的介质材料。Z 型铁氧体材料在超高频段具有较好的电磁性能，该材料兼具介电 与磁特性，有利于该频段内器件的小型化。 本文针对上述发展趋势，以 Co2Z 平面六角铁氧体材料为研究对象。综合了现 有铁氧体材料的低温烧结与掺杂技术，对 Z 型铁氧体低温烧结进行了探索，实现 了材料在无助烧剂条件下的低温烧结；此外，在低温烧结的基础上，研究了材料 的低损耗特性，并以低损耗 Z 型六角铁氧体材料作为天线基板，研究了该材料在 天线小型化中的应用。主要内容有： 1．研究了 Bi3+取代对 Co2Z 六角铁氧体材料低温烧结的影响。通过比较不同 取代量下材料的宏观电磁性能，得出了最佳的取代量,并在此基础对比了工艺条件 对材料性能的影响。 2．进一步研究离子取代以提高低温烧结材料的磁导率。（1）研究了 Bi3+、Co2+、 Zn2+复合取代对材料电磁能性的影响，根据实验数据确定了最优取代量；随后考察 了 Bi2O3 掺杂量及工艺对材料磁导率的影响，确定了最佳掺杂量和工艺条件。（2） 研究了 Bi3+、Cu2+、Zn2+复合取代对材料电磁能性的影响，发现该复合取代明显改 善材料磁特性。 3．研究了 Sr2+取代及烧结工艺对材料介质损耗的影响。根据实验结果，分子 式为 Ba2.1Sr0.75Bi0.15Co2.15Fe23.85O41 的材料在 900℃烧结时损耗最低。 4．以研究的低损耗磁性材料为基板，在 HFSS 中设计了一款内置数字电视天 线，天线的工作频段为 470-702MHz，实现了天线的小型化。制作并测试了天线的 性能，结果表明，以低损耗 Z 型铁氧体材料为基板，有利于天线的小型化，且不 影响带宽、辐射效率等天线性能。 关键词：Z 型六角铁氧体 低温烧结 低损耗 磁性基 天线 I ABS ABSTRACT ABSTRACT In recent years, considerable efforts have been devoted toward the miniaturization of RF electronics. However, the current state of the art in miniaturized UHF passive components such as antennas and lumped inductors leaves much to be desired. Currently, high and low dielectric materials are widely used in the fabrication of miniaturized antennas and inductors which operate at UHF band, respectively. Since Z-type hexaferrites have excellent magnetoelectric properties in UHF band, antenna and inductors size can been reduced by use of Z-type hexaferrites with permeability and permittivity. In this thesis, the measures of low-temperature sintering and substitution for ferrites reported were summarized firstly. Then th