【摘 要】
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Co2Z型铁氧体材料是一种在高频下具有高磁导率、高截止频率、低损耗和高温度稳定性等优良性能的材料，成为高频片式器件理想的基板材料。而掺入Sr2+离子之后，其高频性能将大大提
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Co2Z型铁氧体材料是一种在高频下具有高磁导率、高截止频率、低损耗和高温度稳定性等优良性能的材料，成为高频片式器件理想的基板材料。而掺入Sr2+离子之后，其高频性能将大大提高，本文研究的体系便是Co2Z型钡锶铁氧体材料。首先是研究固相法制备工艺对该材料性能的影响，改变预烧温度、烧结温度和烧结气氛等参数，并对样品相结构、微观形貌和磁性能进行分析，实验结果表明最佳预烧温度为1270℃，最佳烧结温度为1240℃，烧结气氛选择氧气为宜。为了实现Co2Z型铁氧体材料与先进的LTCC封装技术相结合，本文对该材料低温烧结工艺进行了研究，分别使用化学法和固相氧化物掺杂法制备材料，对性能进行测试，研究发现，单独使用化学法无法将Co2Z材料的烧结温度降到900℃，而使用低熔点氧化物掺杂可有效降低材料的烧结温度，最终使用复合掺杂4%Bi2O3、2%CuO和1%V2O5时，材料可在900℃烧结并且性能优良，此时物相较纯，晶粒均匀细小，起始磁导率为3.5左右。最后基于该材料设计高频片式电感和片式Wilkinson二等分功分器，利用三维电磁场仿真软件HFSS建立模型，对片式电感和功分器进行仿真、分析。结果表明，采用该类材料设计制备的片式电感比陶瓷材料具有更高的电感量，在1GHz时单匝线圈的电感量为7.5nH。对功分器的设计表明，在中心频率1GHz，带宽为200MHz范围内，器件性能较优，插入损耗小于3.5dB，隔离度和回波损耗都大于20dB，这表明了利用Co2Z型铁氧体材料设计制备片式Wilkinson功分器具有理论上的可行性。
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