【摘 要】
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随着无线通讯系统的快速发展,如何降低通信系统功耗成为发展的首要问题。具有高品质因数的微波介质陶瓷成为通信系统发展的未来,其中,MgTiO3微波介质陶瓷具有品质因数较高,成本低廉等优点,广泛应用于各类微波元器件。但是传统固相法制备MgTiO3陶瓷存在烧结温度高、易产生第二相、制备时间过长等缺点。低共熔溶剂法作为全新的液相合成粉体工艺,具有工艺简单、省时、煅烧温度低等优点。因此本文在对相关文献进行深入
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随着无线通讯系统的快速发展,如何降低通信系统功耗成为发展的首要问题。具有高品质因数的微波介质陶瓷成为通信系统发展的未来,其中,MgTiO3微波介质陶瓷具有品质因数较高,成本低廉等优点,广泛应用于各类微波元器件。但是传统固相法制备MgTiO3陶瓷存在烧结温度高、易产生第二相、制备时间过长等缺点。低共熔溶剂法作为全新的液相合成粉体工艺,具有工艺简单、省时、煅烧温度低等优点。因此本文在对相关文献进行深入研究的基础上,采用低共熔溶剂法制备MgTiO3微波介质陶瓷,通过HSFF仿真设计微带线滤波器并完成制作。1、MgTiO3掺杂改性研究:通过固相法,选择A位掺杂Zn离子与非化学计量结合制备的(Mg0.95Zn0.05)1+δTi O3+δ陶瓷;研究非化学计量对其晶体结构和介电性能的影响,通过对其物相和微观形貌的分析,得出Zn离子掺杂与非化学计量在很大程度上扩大了MgTiO3单相存在的范围（在δ=0～0.2）,同时由于MTi O3结构中[MO6]八面体隔离作用下,获得了较高的介电性能:εr=16.5,Qf=166,000GHz,τf=-37.2ppm/℃。2、低共熔溶剂法合成MgTiO3微波介质陶瓷:采用氯化胆碱和丙二酸为低共熔溶剂,以氯化镁和异丙醇钛为原料,以低于传统固相法（800℃）的煅烧温度,制备出36nm尺寸的MgTiO3基陶瓷粉体,通过对其工艺的不断优化,可以在1340℃烧结获得致密且均匀的晶粒,获得比固相法更加优异的微波介电性能:εr=17.5,Qf=177,600GHz,τf=-40ppm/℃。3、微带线滤波器的仿真与制备:采用低共熔溶剂法制备的陶瓷作为滤波器的基板。通过HFSS仿真软件完成对滤波器的设计与仿真,讨论了优化设计的重要性,通过生成CAD版图,刻出网版,以丝网印刷电路,最后经过矢量网络分析仪对滤波器进行性能测试,最终获得实际的滤波器与仿真目标相差不大,并对其误差进行分析。
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