[发明专利]宽频微带天线基片陶瓷材料、制备方法及基片

说明书

技术领域

本发明涉及微带天线领域，特别涉及一种宽频微带天线基片陶瓷材料、制备方法及基片。

背景技术

微带天线是一种新型天线。常用的微带贴片天线是在一块薄介质基板的下表面涂覆导电层(例如铜层、导电银)作为接地板，上表面采用光刻或者印刷的方式作出一定形状的金属贴片(上表面的金属贴片可以是圆形、椭圆形、方形、和矩形等)，利用同轴探针或者微带线馈电，形成微带天线。微带线天线与现有的其他类型的天线相比，具有诸多优势，大量应用于100MHz-100GHz的宽广领域内，包括GPS、北斗导航、卫星通信、雷达、导弹、环境监测、生物医学、便携式无线电设备等。

现有技术中，为了保证期待的机械性能(抗拉、耐负荷振动、抗冲击)和耐腐蚀性能，微波介质陶瓷制成介质瓷片则成为微带天线较多选取的材料，这一类微波介质陶瓷制成介质瓷片多为中、高介电常数。由于微波介质陶瓷低的损耗、高的Q值，导致采用此方法制造的微带贴片天线频带更窄、相对阻抗带宽也更窄，这使微带天线用于宽频化和多频化的领域困难。同时相对阻抗带宽过窄导致制造工艺偏差或者使用环境温度的稍微变化就会使天线电性能急速恶化，辐射效率低下，难以满足苛刻的使用环境。而基片材料对微带天线的影响较大，对现有的微波介质陶瓷制成介质瓷片的细微改变，也会对最终的微带天线造成较大的影响。

因此，需要一种宽频微带天线基片陶瓷材料材料，采用该材料制备的微带天线基片用于微带天线，可以拓宽现有的微带天线的频带宽度、相对阻抗带宽宽度，满足微带天线宽频化的使用要求，同时，改善现有陶瓷基片的抗弯强度低，抗震能力差的缺点，满足高速运动场合的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种宽频微带天线基片陶瓷材料、制备方法及基片，采用该材料制备的微带天线基片用于微带天线，可以拓宽现有的微带天线的频带宽度、相对阻抗带宽宽度，满足微带天线宽频化的使用要求，同时，改善现有陶瓷基片的抗弯强度低，抗震能力差的缺点，满足高速震动场合的需求。

本发明的宽频微带天线基片陶瓷材料，按重量份包括下列组分：

0.93(Mg_0.97Zn_0.03)TiO₃-0.07CaTiO₃  100

金属导体                          2-12。

进一步，按重量份包括下列组分：

0.93(Mg_0.97Zn_0.03)TiO₃-0.07CaTiO₃  100

金属导体                          5.5；

进一步，0.93(Mg_0.97Zn_0.03)TiO₃-0.07CaTiO₃和金属导体混合后球磨成粉体；

进一步，所述金属导体为Ag或Cu。

本发明还公开了一种宽频微带天线基片陶瓷材料的制备方法，包括下列步骤：

a.制备0.93(Mg_0.97Zn_0.03)TiO₃-0.07CaTiO₃；

b.将设定重量份的0.93(Mg_0.97Zn_0.03)TiO₃-0.07CaTiO₃与设定重量份的导电金属混合球磨，得到宽频微带天线基片陶瓷材料。

进一步，步骤a中，按照化学式0.93(Mg_0.97Zn_0.03)TiO₃-0.07CaTiO₃称取含镁化合物、含锌化合物、含钛化合物与含钙化合物混合球磨，在1000℃-1100℃温度下烧制1-6h得到0.93(Mg_0.97Zn_0.03)TiO₃-0.07CaTiO₃；导电金属为Ag；

进一步，所述含锌化合物为氧化锌和/或硝酸锌；所述含镁化合物为氧化镁和/或氢氧化镁；所述含钛化合物为氧化钛和/或草酸钛；所述含钙化合物为碳酸钙和/或氢氧化钙；所述步骤a和b中，混合球磨均为湿法球磨，添加的介质为乙醇和/或去离子水，湿法球磨烘干后均进行烘干。