介質(zhì)變?nèi)莨芸烧{(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)及微帶天線研制.pdf

1、鈦酸鍶鋇（BaxSr1-xTiO3）材料具有極強的非線性介電性質(zhì)，其介電常數(shù)隨外加直流偏壓變化，利用這種介電非線性可以制備薄膜變?nèi)莨?。鈦酸鍶鋇介質(zhì)薄膜變?nèi)莨芤蛉菀着c射頻微波電路集成，能有效減小電路尺寸，能夠應(yīng)用于可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)、可調(diào)微帶天線、可調(diào)濾波器、移相器等可調(diào)微波器件。
　　本文利用鈦酸鍶鋇材料的介電非線性性能，研究了BST薄膜及變?nèi)莨?，基于變?nèi)莨芗夹g(shù)研制了可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)、可調(diào)微帶天線等可調(diào)微波器件，主要研究結(jié)果如下：
　

2、?。?）通過射頻磁控濺射工藝，制備出高性能的BST薄膜，其相對可調(diào)率52.7％（40V），介電損耗為0.8%。利用微細(xì)加工工藝制備出BST薄膜變?nèi)莨?，其相對可調(diào)率37%（30V），介電損耗為0.7%。
　?。?）采用鈦酸鍶鋇(BST)薄膜變?nèi)莨茏鳛榭烧{(diào)電容元件，在LaAlO3基片上采用微細(xì)加工技術(shù)制備了共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的C-L-Cπ型可調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)。仿真及測試結(jié)果表明，通過在BST薄膜變?nèi)莨苌鲜┘又绷髌秒妷簩ST變?nèi)莨艿碾娙葸M行調(diào)節(jié)

3、，可以在720~840 MHz頻率范圍內(nèi)，實現(xiàn)該匹配網(wǎng)絡(luò)與終端負(fù)載之間良好的阻抗匹配。其中在780MHz時測得的匹配網(wǎng)絡(luò)反射系數(shù)S11達(dá)-40.3dB。
　?。?）基于BST薄膜變?nèi)莨?，在介電常?shù)為2.65，基片厚度為1.5mm的聚四氟乙烯（FR-4）基板上研制了可調(diào)微帶貼片天線。仿真及測試結(jié)果表明，通過外加直流偏壓的調(diào)節(jié)，能使可調(diào)微帶天線在1.525-1.622GHz頻率下工作，其中在GPS（1.575GHz）工作頻率下的反射系