微波調諧鐵電材料的研究.pdf

1、鈦酸鍶鋇的介電常數可以隨外界電場而變化,在相控陣天線,移相器及可調諧濾波器等方面具有廣闊的應用前景。鈦酸鍶鋇還可以用于高梯度加速器,包括直線對撞機的大功率微波開關,電控移相器及介質加速器結構的調諧層。盡管純鈦酸鍶鋇的調諧率很高,但存在介電常數大,介電損耗高的缺點,大的介電常數會導致阻抗匹配困難,因而必須降低鈦酸鍶鋇的介電常數和介電損耗而保持較高的調諧率。形成鐵電-介電復合物是降低鈦酸鍶鋇的介電常數而保持較高調諧率的有效方法。
　　

2、本論文利用固相反應法合成了Ba0.5Sr0.5TiO3/MgO/Mg2TiO4復合陶瓷和BST/MgO/Mg2SiO4陶瓷,研究了兩者的調諧率及微波介電性能,并研究了Mn摻雜對兩類陶瓷性能的影響。結果表明,Ba0.5Sr0.5TiO3/MgO/Mg2TiO4和BST/MgO/Mg2SiO4復合陶瓷是由鐵電相的BST和介電相的MgO和Mg2TiO4或 Mg2SiO4組成。由于鐵電性被稀釋,復合陶瓷的介電常數明顯降低。在Ba0.5Sr0.5

3、TiO3/MgO/Mg2TiO4陶瓷中,固定Ba0.5Sr0.5TiO3含量不變,隨Mg2TiO4含量的增加及MgO含量的降低,復合陶瓷的介電常數和調諧率增加,同時其品質因數Q×f降低。Ba0.5Sr0.5TiO3/MgO/Mg2TiO4微波頻率下的介電常數在123.0-156.5范圍,在10kHz,3.9kV/mm下的調諧率為14.4-28.5％,表明Ba0.5Sr0.5TiO3/MgO/Mg2TiO4是很有希望的低介電常數微波調諧材

4、料。在BST/MgO/Mg2SiO4系列陶瓷中,固定BST的含量不變,隨Mg2SiO4含量的增加及MgO含量的降低,復合陶瓷介電常數減小,調諧率增加。BST/MgO/Mg2SiO4的Q×f值普遍較Ba0.5Sr0.5TiO3/MgO/Mg2TiO4高。Mn摻雜的BST/MgO/Mg2TiO4陶瓷和BST/MgO/Mg2SiO4陶瓷有更優(yōu)良的介電性能。Mn摻雜對材料的介電常數影響不大,但是摻雜達到一定程度,可以使調諧率有一定程度的增加。同