介質變容管可調匹配網(wǎng)絡及微帶天線研制.pdf

1、鈦酸鍶鋇（BaxSr1-xTiO3）材料具有極強的非線性介電性質，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容管。鈦酸鍶鋇介質薄膜變容管因容易與射頻微波電路集成，能有效減小電路尺寸，能夠應用于可調匹配網(wǎng)絡、可調微帶天線、可調濾波器、移相器等可調微波器件。
　　本文利用鈦酸鍶鋇材料的介電非線性性能，研究了BST薄膜及變容管，基于變容管技術研制了可調匹配網(wǎng)絡、可調微帶天線等可調微波器件，主要研究結果如下：
　

2、?。?）通過射頻磁控濺射工藝，制備出高性能的BST薄膜，其相對可調率52.7％（40V），介電損耗為0.8%。利用微細加工工藝制備出BST薄膜變容管，其相對可調率37%（30V），介電損耗為0.7%。
　　（2）采用鈦酸鍶鋇(BST)薄膜變容管作為可調電容元件，在LaAlO3基片上采用微細加工技術制備了共面波導結構的C-L-Cπ型可調匹配網(wǎng)絡。仿真及測試結果表明，通過在BST薄膜變容管上施加直流偏置電壓對BST變容管的電容進行調節(jié)

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