微波介電材料的電學(xué)性能表征方法研究.pdf

1、微波介電材料幾乎涉及所有的前沿學(xué)科,其應(yīng)用早已滲透到國防、航空、醫(yī)療以及移動通訊等各個先進的技術(shù)領(lǐng)域,并逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進步不可或缺的支撐力量。本文探討了傳統(tǒng)的SiO2介電材料薄膜和新型高介電PMNT(鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛)微波介電材料薄膜在圓形電容器以及共面波導(dǎo)傳輸線測試結(jié)構(gòu)模型中表現(xiàn)出的S參數(shù)、傳播常數(shù)γ、阻抗特性以及仿真瞬態(tài)電流分布等電學(xué)特性。主導(dǎo)思路是:首先,根據(jù)實驗原理,通過ADS平臺成功搭建了兩種測試結(jié)構(gòu)的仿真模型,對實

2、驗提取到的S參數(shù)進行了幾組低頻、中高頻的仿真分析,其中,SiO2和PMNT薄膜的單端口S參數(shù)的反射系數(shù)S11仿真值與測量值在100kHz~10 MHz頻率段的最大誤差分別僅為0.0130102dB和0.0671578dB,雙端口S參數(shù)的反射系數(shù)S11仿真值與測量值在1GHz~6GHz頻率段的最大誤差分別僅為0.1548284dB和0.1383639dB,PMNT薄膜在共面波導(dǎo)傳輸線模型中表現(xiàn)出的γ的仿真值與測量值在1GHz~6GHz頻率

3、段的最大誤差也僅為2.9024085dB;其次,進一步研究了各個S參數(shù)對模型各層厚度在原尺寸大小的基礎(chǔ)上±0.01μm微調(diào)過程中作出的電學(xué)響應(yīng),為減小反射系數(shù)或提高傳輸性能提供了參考;最后,依次表征了仿真瞬態(tài)電流分布以及史密斯圓圖特性阻抗等電學(xué)響應(yīng)。此外,本文的其他部分還淺析了不同前驅(qū)液原料對PMNT薄膜性能的影響、PMNT薄膜的基本制備工藝過程和界面開裂的誘因。
　　研究結(jié)果表明:單端口S參數(shù)表征技術(shù)和雙端口S參數(shù)表征技術(shù)適用于