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随着市场对雷达、卫星和移动电话等微波产品的需求量越来越大,微波材料和器件的相关研究领域近几年也相应得到了越来越多的关注。低温共烧陶瓷(LTCC)技术能够达到电子器件小型化、高密度、多功能和高可靠性的要求,是优势明显、潜力巨大的电子封装技术。在LTCC技术中,具有适当的介电常数、良好的温度系数以及高品质因数的材料常被用作微波介质基板,因而研究新型LTCC基板材料显得刻不容缓。(Zn0.7Mg0.3)TiO3微波介质材料在低温下烧结时拥有良好的微波介电性能,在微波器件小型化方面具有较大的潜力。本文为了进一步增加ZMT微波介电陶瓷的实用价值,主要在ZMT微波介电陶瓷的品质因数和温度稳定性两个方面进行了改良。本文基于(Zn0.7Mg0.3)TiO3体系已有的研究成果,首先通过Ca2+离子替代的方式改良了ZMT陶瓷的温度稳定性,并添加LBSCA玻璃助烧剂使ZMT陶瓷的烧结温度降低到900°C左右,分析了不同的助烧剂添加量对陶瓷材料的物相组成、微观形貌、密度和微波介电性能的影响,实验结果表明掺杂2wt%的LBSCA玻璃效果最好。然后本文用ZMT陶瓷和不同剂量的Li2TiO3陶瓷复合,希望通过这种方式来得到温度系数接近零并且拥有良好微波介电性能的复合陶瓷,实验中同样使用了LBSCA玻璃作为助烧剂以降低复合陶瓷的烧结温度到900°C左右。以上两种方案都能有效的调节ZMT陶瓷的温度系数,然而ZMT陶瓷的品质因数都有不同程度的降低。因此,为了提高ZMT陶瓷的品质因数,本文用不同含量的Co2+替代Zn2+和Mg2+以降低ZMT陶瓷的介电损耗,同时掺杂1wt%的LBSCA玻璃作为助烧剂以降低烧结温度。实验结果表明在陶瓷材料(Zn0.7Mg0.3)1-xCoxTiO3中,当x的值为0.075时,(Zn0.7Mg0.31-x)CoxTiO3材料的微波性能达到最佳:εr=21.602,Q×f=80040GHz,τf=-70.24ppm/oC。之后,本文使用LMZBS玻璃作为助烧剂探究能否进一步优化陶瓷材料(Zn0.7Mg0.3)0.925Co0.075TiO3的品质因数,实验结果在LMZBS玻璃的含量达到1.5%时最佳:εr=17.276,Q×f=63500GHz,τf=-67.12 ppm/oC。很明显,以上两组实验都有效的提高了ZMT陶瓷材料的品质因数,然而温度稳定性仍然不够理想。因此,本文最后让(Zn0.7Mg0.3)1-xCoxTiO3(x取0.075)陶瓷与Li2TiO3复合,以调节(Zn0.7Mg0.3)1-xCoxTiO3陶瓷的温度系数,实验结果表明在LBSCA玻璃掺杂量为1.5wt%时,复合陶瓷得到了良好的微波介电性能:εr=18.125,Q×f=44200GHz,τf=12.7ppm/°C。天线仿真方面,本文基于0.32(Zn0.7Mg0.3)9.925Co0.075TiO3-0.68Li2TiO3两相复合陶瓷材料,在一定指标下,设计了一款100*110*0.73mm的平面八木天线,经过HFSS软件仿真,得到的天线中心频率为1.51GHz,S11小于-10dB的带宽为160MHz,峰值增益为6.5dBi,极化方式为线极化,仿真结果达到指标要求。