微波調(diào)諧鐵電材料的研究.pdf

1、鈦酸鍶鋇的介電常數(shù)可以隨外界電場(chǎng)而變化,在相控陣天線,移相器及可調(diào)諧濾波器等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。鈦酸鍶鋇還可以用于高梯度加速器,包括直線對(duì)撞機(jī)的大功率微波開關(guān),電控移相器及介質(zhì)加速器結(jié)構(gòu)的調(diào)諧層。盡管純鈦酸鍶鋇的調(diào)諧率很高,但存在介電常數(shù)大,介電損耗高的缺點(diǎn),大的介電常數(shù)會(huì)導(dǎo)致阻抗匹配困難,因而必須降低鈦酸鍶鋇的介電常數(shù)和介電損耗而保持較高的調(diào)諧率。形成鐵電-介電復(fù)合物是降低鈦酸鍶鋇的介電常數(shù)而保持較高調(diào)諧率的有效方法。
　　

2、本論文利用固相反應(yīng)法合成了Ba0.5Sr0.5TiO3/MgO/Mg2TiO4復(fù)合陶瓷和BST/MgO/Mg2SiO4陶瓷,研究了兩者的調(diào)諧率及微波介電性能,并研究了Mn摻雜對(duì)兩類陶瓷性能的影響。結(jié)果表明,Ba0.5Sr0.5TiO3/MgO/Mg2TiO4和BST/MgO/Mg2SiO4復(fù)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(fù)合陶瓷的介電常數(shù)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(fù)合陶瓷的介電常數(shù)和調(diào)諧率增加,同時(shí)其品質(zhì)因數(shù)Q×f降低。Ba0.5Sr0.5TiO3/MgO/Mg2TiO4微波頻率下的介電常數(shù)在123.0-156.5范圍,在10kHz,3.9kV/mm下的調(diào)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(shù)微波調(diào)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(fù)合陶瓷介電常數(shù)減小,調(diào)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(duì)材料的介電常數(shù)影響不大,但是摻雜達(dá)到一定程度,可以使調(diào)諧率有一定程度的增加。同