● 摘要
相控阵天线中广泛应用的移相器介质主要是铁氧体材料。铁氧体移相器微波功率大、插入损耗低，但其响应速度慢、成本高、体积大、重量大，限制了它的应用。铁电材料钛酸锶钡（BaxSr1-xTi03，简称BST）以其室温下具有高的调谐性和快的极化响应速度等优点，被认为是未来最有前途的移相器材料之一。将铁氧体材料与BST设计成复合介质，既可以改变相位，获得高的调谐率，相对低的介电常数和介电损耗，同时还可以大大减小移相器的重量。本文采用溶胶-凝胶法在R3Fe5O12铁氧体基片上制备了BST薄膜，并采用改进的溶胶-凝胶法和丝网印刷法制备了BST厚膜，对Ba0.6Sr0.4TiO3/R3Fe5O12复合介质的介电性能进行了初步研究。首先，研究了BST薄膜的制备及烧结工艺，确定了BST薄膜的烧结工艺为1000℃，保温时间为3h。制备出了表面致密、平整，结晶性能良好的BST 薄膜。分别采用XRD、SEM、FE-SEM对薄膜进行分析。其次，采用改进的sol-gel技术，将超细陶瓷粉末均匀的分散于溶胶中，再进行匀胶制膜。为了与粉末-溶胶工艺做对比，还采用丝网印刷工艺制备了BST厚膜。通过XRD、SEM、FE-SEM对厚膜进行了分析，研究了BST厚膜/铁氧体复合介质的介电性能。研究结果表明：匀胶法制备的BST厚膜表面比丝网印刷法制备的厚膜表面平整光滑。在较高频率下，匀胶法制备的复合介质的介频性能要优于丝网印刷法。复合介质的介电性能在低温区主要是BST材料对复合介质的影响；而铁氧体材料主要在高温区对复合介质的介电性能有影响。