可調(diào)諧BST厚膜的改性與移相器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、鈦酸鍶鋇（BST）厚膜易于制備，同時(shí)具有較低的介電損耗和良好的介電調(diào)諧特性，是制備微波可調(diào)器件的理想材料。本文以可調(diào)諧BST厚膜為基礎(chǔ)，對(duì)其燒結(jié)特性和介電性能進(jìn)行了改進(jìn)研究，并進(jìn)行了BST厚膜移相器的設(shè)計(jì)研究。
　　采用絲網(wǎng)印刷工藝制備了BST厚膜樣品。為了使BST厚膜適于LTCC技術(shù)，通過(guò)添加一定量的B2O3和Li2CO3燒結(jié)助劑，將BST厚膜的燒結(jié)溫度從常溫?zé)Y(jié)的1230℃降低至低溫?zé)Y(jié)的900℃。當(dāng)添加0.75wt％B2O3

2、和3.75wt％Li2CO3時(shí)，BST厚膜的介電常數(shù)、介電損耗和介電調(diào)諧率分別為791、0.0128和42.7％；與常溫?zé)Y(jié)的樣品相比，這些性能參數(shù)均有所下降。
　　為了提高BST厚膜的介電調(diào)諧率，在絲網(wǎng)印刷工藝中引入了加壓預(yù)處理流程，同時(shí)提出一種新型的兩步加壓預(yù)處理方法。加壓預(yù)處理可以有效增加BST厚膜的致密度。經(jīng)過(guò)加壓預(yù)處理之后，BST厚膜的介電常數(shù)、介電調(diào)諧率明顯提高，而介電損耗幾乎不變。與傳統(tǒng)的加壓預(yù)處理方法相比，兩步加壓

3、法預(yù)處理對(duì)BST厚膜致密度和介電性能的改善更加顯著。經(jīng)過(guò)兩步加壓預(yù)處理的BST厚膜的介電常數(shù)、介電損耗和介電調(diào)諧率分別為958、0.0134和48.6％。
　　以可調(diào)諧BST厚膜材料為基礎(chǔ)，結(jié)合微波移相器理論，設(shè)計(jì)了微帶線反射式BST厚膜移相器，并對(duì)其設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了模擬優(yōu)化。經(jīng)過(guò)模擬優(yōu)化后，移相器的插入損耗為0.21dB，當(dāng)BST厚膜的介電常數(shù)由958降到492時(shí)，產(chǎn)生相對(duì)相移24.1°。
　　為了優(yōu)化BST可調(diào)移相器的制作