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NiCuZn铁氧体材料以饱和磁化强度可调节范围宽、居里温度高、铁磁共振线宽较窄等优点,被广泛应用于微波器件中。毫米波铁氧体环行器是毫米波雷达和通信系统的关键部件,起着使电磁波单向传输的重要作用。铁氧体材料性能对铁氧体环行器的性能起决定性作用。近年来,对更薄、更轻、更小型化的电子元器件的需求加速了铁氧体薄膜/厚膜材料的发展。本文对NiCuZn铁氧体厚膜流延和烧结等关键工艺进行研究,着重分析铁氧体流延厚膜物相、显微形貌及材料旋磁性能和微波磁损耗特性,最终制备出高旋磁性NiCuZn铁氧体厚膜材料。实验结果表明:(1)浆料粘度、流延速率、干燥温度等均对流延生带成型质量有重要影响:粘度低于320 mPa·s,生带将无法剥离且呈粉末状;干燥温度高于40oC,生带则出现成型不均匀龟裂;叠层数量对烧结后的厚膜样品的物相、磁性能均影响不大,选择时可结合实际使用进行灵活调整。(2)当取定保温时间为1.5 h,烧结温度在1020~1080oC范围内变化,样品的饱和磁化强度在1060oC取得最大值5140 Gs;取定1040oC烧结,延长保温时间至3.0h,样品的饱和磁化强度略增为5068 Gs。(3)基于弛豫理论分离不同烧结条件下的铁磁共振线宽,发现气孔致宽对铁磁共振线宽影响最大,降低表面粗糙度可使粗糙度致宽降至总线宽的10%以内。最后,基于上述NiCuZn铁氧体厚膜材料,利用HFSS软件对两种结构类型的Ka波段微带环行器进行仿真设计,仿真结果表明:(1)单Y结微带环行器S11<-33 dB,|S21|<0.86 dB,VSWR<1.20,中心频率34 GHz的带宽为6.0 GHz;(2)双Y结微带环行器有S11<-31 dB,|S21|<0.72 dB,VSWR<1.25,中心频率34 GHz的带宽为8.2 GHz。