發(fā)布時(shí)間：2020-07-07 20:27

【摘要】：在大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,信息和通信技術(shù)高速發(fā)展,這對(duì)通訊設(shè)備相關(guān)的材料提出了更高的要求。鈦酸鍶鋇(Ba_(0.5)SrTiO_3,BST)具有介電常數(shù)大、介電損耗低、介電調(diào)諧性好、性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),在微波器件領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景�？芍踩肷镝t(yī)療設(shè)備發(fā)展十分迅速,天線是可植入醫(yī)療設(shè)備的重要器件,天線的小型化有效縮減植入設(shè)備的尺寸。在植入天線設(shè)計(jì)中采用微波材料,利用材料的高的介電常數(shù)、介高的磁導(dǎo)率特性可以有效縮減天線的尺寸,獲得高的性能,同時(shí)降低天線設(shè)計(jì)和制作的難度,為植入天線小型化提供了一種很好的解決方法。本文旨在制備一種參數(shù)適宜的BST材料,選取合適的磁性介電材料,將其應(yīng)用在可植入天線上,提高天線的性能,減小天線的尺寸。本文的主要工作如下:(1)采用固相燒結(jié)法制備純相Ba_(0.5)Sr_(0.5)TiO_3,對(duì)其進(jìn)行氧化鎂(MgO)摻雜,探究了MgO在不同摻雜比例下對(duì)BST陶瓷性能的影響,并對(duì)加載BST/MgO的可植入天線進(jìn)行了性能的測(cè)試。根據(jù)測(cè)試結(jié)果我們選擇制備摻雜55 wt%MgO的BST陶瓷。制得的BST/MgO樣品相對(duì)介電常數(shù)ε_(tái)r=120.62,介電損耗角正切值tanδ_ε=204.92×10~(-5),從XRD分析測(cè)試發(fā)現(xiàn)只有BST和MgO兩相,未發(fā)現(xiàn)其他摻雜相,從樣品的橫截面及表面SEM圖譜中可以看出樣品結(jié)構(gòu)致密,分布均勻。設(shè)計(jì)了兩款新型共面波導(dǎo)(Coplanar Waveguide,CPW)天線,其中一款具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)尺寸為將8×9×0.5 mm~3,將此天線切半,尺寸為4×9×0.5 mm~3。對(duì)上述兩款天線采用BST/MgO加載在天線上。利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)可植入天線測(cè)試,加載BST/MgO樣品后天線諧振頻率左移,對(duì)稱結(jié)構(gòu)天線的帶寬為326.49~774.06 MHz,切半天線的帶寬為305.76~592.41 MHz,可以覆蓋402 MHz頻段;天線的方向性較好。該方法為可植入天線的設(shè)計(jì)提供了新的思路。(2)本文選取了柔性磁性介電材料,材料的參數(shù)為:相對(duì)介電常數(shù)ε_(tái)r=13,介電損耗角正切值tanδ_ε=0.17,相對(duì)磁導(dǎo)率μ_r=20.7,磁性損耗角正切值tanδ_μ=0.17。將該材料加載于我們?cè)O(shè)計(jì)的共面波導(dǎo)型可植入天線,加載材料后尺寸為4×12×0.275mm~3,為對(duì)天線進(jìn)行了性能測(cè)試,測(cè)試的帶寬為810~1062 MHz,可以覆蓋902 MHz頻段。此天線為全向性天線。這種技術(shù)對(duì)于縮減天線尺寸,降低天線設(shè)計(jì)難度有一定的幫助。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ174.1;TB34;TN820

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