低溫共燒Zn 2 SiO 4 低損耗微波材料及天線陣列設(shè)計研究
發(fā)布時間：2024-06-25 18:51
近年來電子信息技術(shù)正向高速率、大容量、智能化方面迅猛發(fā)展,特別是5G通信需求的機站和手機相關(guān)新產(chǎn)品的研發(fā),加速了微波器件向大規(guī)模集成化、高速化、超低損耗、多功能化方向發(fā)展的步伐,天線作為5G機站和手機的最主要器件,在其中就扮演了十分重要的角色。優(yōu)質(zhì)的天線材料(基板介瓷)的研制與選擇促進了人們對微波介電材料超低損耗的需求,進一步推動了低溫共燒陶瓷技術(shù)(LTCC)的發(fā)展。本論文將在Zn2SiO4介電陶瓷的基礎(chǔ)上,研制一種新型微波材料,使材料符合LTCC工藝和5G器件的技術(shù)要求。本文首先進行了(Zn1-xMgx)2SiO4介電陶瓷的研制,經(jīng)測試得出Mg2+離子替代量x為0.4,燒結(jié)溫度為1250℃時材料具有最優(yōu)微觀生長樣貌和介電性能,其中?r=6.097,Q×f值為129991 GHz。其次,研究摻雜Co2+離子對復合微波介電陶瓷的性能影響,經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)當Co2+替代量取0.0...
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 LTCC技術(shù)介紹
1.3 LTCC介電陶瓷材料的特點
1.4 LTCC生瓷料帶技術(shù)優(yōu)勢
1.5 低溫共燒硅酸鹽介電陶瓷材料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6 LTCC陣列天線概述
1.7 本論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 Zn2SiO4 陶瓷基本性能參數(shù)和測試方法
2.1 Zn2SiO4 介電陶瓷材料微觀結(jié)構(gòu)特點
2.2 Zn2SiO4 介電陶瓷微波介電性能的分析
2.2.1 材料介電常數(shù)的影響因素
2.2.2 材料品質(zhì)因數(shù)的影響因素
2.2.3 材料溫度系數(shù)的影響因素
2.3 低溫燒結(jié)過程原理
2.4 Zn2SiO4 介電陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的測試
2.4.1 XRD物相分析
2.4.2 SEM微觀樣貌測試
2.4.3 密度的測試
2.4.4 微波介電性能的測試
2.5 本章小結(jié)
第三章 Mg2+離子替代Zn2SiO4 介電陶瓷的研究
3.1 實驗方案
3.2 陶瓷制備工藝流程
3.3 Mg2+摻雜Zn2SiO4 介電陶瓷性能研究
3.3.1 物相分析
3.3.2 微觀樣貌分析
3.3.3 密度的測試
3.3.4 微波介電性能的測試
3.4 本章小結(jié)
第四章 低溫燒結(jié)Co2+調(diào)控的(Zn0.6Mg0.4)2SiO4 介電陶瓷的研究
4.1 實驗方案
4.2 Co2+摻雜(Zn0.6Mg0.4)2SiO4 介電陶瓷性能研究
4.2.1 實驗可行性理論分析
4.2.2 微波介電性能分析
4.3 [(Zn0.6Mg0.4)0.95Co0.05]2SiO4 復合介電陶瓷溫度系數(shù)的調(diào)節(jié)
4.4 低溫燒結(jié)[(Zn0.6Mg0.4)1-yCoy]2SiO4 介電陶瓷的研究
4.5 復合介電陶瓷Li2Zn1-xMgxSiO4 的研究
4.5.1 Li2Zn1-xMgxSiO4 陶瓷的制備與實驗方案
4.5.2 物相分析
4.5.3 微波介電性能的研究
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于[(Zn0.6Mg0.4)0.95Co0.05]2SiO4 介電陶瓷的LTCC陣列天線的研究
5.1 研究背景
5.2 微帶線基本原理
5.2.1 微帶天線的基本結(jié)構(gòu)
5.2.2 矩形微帶天線的分析方法
5.3 微帶天線的性能參數(shù)
5.3.1 輻射方向圖
5.3.2 方向性系數(shù)
5.3.3 輻射效率
5.3.4 增益
5.3.5 天線的極化
5.3.6 帶寬
5.3.7 饋電方式
5.4 微帶貼片陣列天線的設(shè)計
5.4.1 微帶貼片天線設(shè)計思路
5.4.2 貼片天線單元的設(shè)計仿真
5.4.3 天線單元模型的改進
5.4.4 2×2 微帶陣列天線的設(shè)計仿真
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
本文編號：3995753
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 LTCC技術(shù)介紹
1.3 LTCC介電陶瓷材料的特點
1.4 LTCC生瓷料帶技術(shù)優(yōu)勢
1.5 低溫共燒硅酸鹽介電陶瓷材料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.6 LTCC陣列天線概述
1.7 本論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 Zn2SiO4 陶瓷基本性能參數(shù)和測試方法
2.1 Zn2SiO4 介電陶瓷材料微觀結(jié)構(gòu)特點
2.2 Zn2SiO4 介電陶瓷微波介電性能的分析
2.2.1 材料介電常數(shù)的影響因素
2.2.2 材料品質(zhì)因數(shù)的影響因素
2.2.3 材料溫度系數(shù)的影響因素
2.3 低溫燒結(jié)過程原理
2.4 Zn2SiO4 介電陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的測試
2.4.1 XRD物相分析
2.4.2 SEM微觀樣貌測試
2.4.3 密度的測試
2.4.4 微波介電性能的測試
2.5 本章小結(jié)
第三章 Mg2+離子替代Zn2SiO4 介電陶瓷的研究
3.1 實驗方案
3.2 陶瓷制備工藝流程
3.3 Mg2+摻雜Zn2SiO4 介電陶瓷性能研究
3.3.1 物相分析
3.3.2 微觀樣貌分析
3.3.3 密度的測試
3.3.4 微波介電性能的測試
3.4 本章小結(jié)
第四章 低溫燒結(jié)Co2+調(diào)控的(Zn0.6Mg0.4)2SiO4 介電陶瓷的研究
4.1 實驗方案
4.2 Co2+摻雜(Zn0.6Mg0.4)2SiO4 介電陶瓷性能研究
4.2.1 實驗可行性理論分析
4.2.2 微波介電性能分析
4.3 [(Zn0.6Mg0.4)0.95Co0.05]2SiO4 復合介電陶瓷溫度系數(shù)的調(diào)節(jié)
4.4 低溫燒結(jié)[(Zn0.6Mg0.4)1-yCoy]2SiO4 介電陶瓷的研究
4.5 復合介電陶瓷Li2Zn1-xMgxSiO4 的研究
4.5.1 Li2Zn1-xMgxSiO4 陶瓷的制備與實驗方案
4.5.2 物相分析
4.5.3 微波介電性能的研究
4.6 本章小結(jié)
第五章 基于[(Zn0.6Mg0.4)0.95Co0.05]2SiO4 介電陶瓷的LTCC陣列天線的研究
5.1 研究背景
5.2 微帶線基本原理
5.2.1 微帶天線的基本結(jié)構(gòu)
5.2.2 矩形微帶天線的分析方法
5.3 微帶天線的性能參數(shù)
5.3.1 輻射方向圖
5.3.2 方向性系數(shù)
5.3.3 輻射效率
5.3.4 增益
5.3.5 天線的極化
5.3.6 帶寬
5.3.7 饋電方式
5.4 微帶貼片陣列天線的設(shè)計
5.4.1 微帶貼片天線設(shè)計思路
5.4.2 貼片天線單元的設(shè)計仿真
5.4.3 天線單元模型的改進
5.4.4 2×2 微帶陣列天線的設(shè)計仿真
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
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攻讀碩士學位期間取得的成果
本文編號：3995753
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