[发明专利]一种基于M型钡铁氧体材料的小型化阵列天线

说明书

一种基于M型钡铁氧体材料的小型化阵列天线，属于天线基板材料技术领域。所述阵列天线的基板材料为镧(La)和钴(Co)取代的M型钡铁氧体，配方为BaFe_(12‑5x)(LaCo)_3xO₁₉，其中，0＜x≤0.12。本发明通过镧和钴在M型钡铁氧体中的占位和离子磁矩的大小，可以使得M型钡铁氧体的相对磁导率得到提升，缺少一个铁的(BaFe_(12‑5x)(LaCo)_3xO₁₉)配方可以使得M型钡铁氧体的相对介电常数降低。

技术领域

本发明属于天线基板材料技术领域，具体涉及一种镧(La)和钴(Co)取代的M型钡铁氧体基板材料，以及小型化阵列天线的实现。

背景技术

近年来，在人们生活中手持移动设备已经成为不可缺少的商品。随着蜂窝通信(3G或LTE)和无线局域网(WLAN)等无线通信技术的发展，消费者大多可以在任何地方接入互联网。消费人群对具有更长电池寿命和更多功能的更小更薄的移动设备的需求不断增加，用于无线通信的射频设备的小型化现在已经成为一个重要的问题。最新的集成电路和电路系统级封装技术可以提供更小尺寸的射频器件，然而大多数的射频元器件，例如滤波器、天线和集总元件，都是使用基板材料制成的，实现这些无源器件的小型化具有一定的挑战性。

在高折射率材料中，磁介材料因为同时具有良好的磁性能和介电性能而引起微波研究人员的关注，用磁介材料作为天线基板材料的技术，是基于材料的电磁参数对天线尺寸的影响而产生的。其更大的相对介电常数和磁导率不仅可以有效减小天线尺寸，还可以对天线性能产生更小的影响，进而可以被应用于解决天线小型化问题。M型钡铁氧体是具有电磁传导性、介电常数和磁导率的材料，可以制备从厘米到亚毫米波长的材料涂层，应用于电磁干扰抑制和雷达吸收。因此，制备应用于天线基板的高相对介电常数和磁导率的磁介材料，可以选择M型钡铁氧体材料。为了实现M型钡铁氧体材料具有良好的相对介电常数和相对磁导率，可以采取离子取代的方式来调控它们的磁介性能。目前已有文献报道使用镧(La)和钴(Co)来取代M型钡铁氧体，但是其配方为Ba_(1-x)La_xFe_(12-x)Co_xO₁₉或者BaFe_(12-2x)(LaCo)_xO₁₉，会促使M型钡铁氧体中的Fe³⁺离子向Fe²⁺离子转变，从而使得材料的介电性能得到提升，介电损耗增加，研究表明Ba_0.8La_0.2Fe_11.8Co_0.2O₁₉的实测介电常数约为20，介电损耗角正切值约为0.018，不适合应用于天线基板材料。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术存在的缺陷，提出了一种基于M型钡铁氧体材料的小型化阵列天线。本发明提出的M型钡铁氧体材料的配方为BaFe_(12-5x)(LaCo)_3xO₁₉，有效抑制了Fe³⁺离子向Fe²⁺离子的转变，降低了材料的介电常数和介电损耗，可应用于天线基板材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于M型钡铁氧体材料的小型化阵列天线，其特征在于，所述阵列天线的基板材料为镧(La)和钴(Co)取代的M型钡铁氧体，配方为BaFe_(12-5x)(LaCo)_3xO₁₉，其中，0＜x≤0.12。

一种基于M型钡铁氧体材料的小型化阵列天线的制备方法，包括以下步骤：