衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中最吸引人的技術(shù)之一，也是克服日益增長的數(shù)據(jù)需求的一個(gè)非常有前途的解決方案。天線作為衛(wèi)星通信系統(tǒng)中必不可少的一部分也受到廣泛關(guān)注。如今，介質(zhì)諧振器天線（DRAs）憑借其高輻射效率、高增益、高度設(shè)計(jì)靈活性以及易于與平面電路集成等優(yōu)點(diǎn)吸引了越來越多的關(guān)注。中低介電常數(shù)（
）、高品質(zhì)因數(shù)（Q）和近零的諧振頻率溫度系數(shù)（TCF）是微波介質(zhì)陶瓷設(shè)計(jì)的目標(biāo)。
RENbO4陶瓷的介電性能與B-位離子半徑的關(guān)系（★代表SNCMo@0.18陶瓷）及介質(zhì)諧振器原型器件
近日，西安交通大學(xué)電信學(xué)部電子科學(xué)與工程學(xué)院周迪教授團(tuán)隊(duì)采用Ca2+/Mo6+離子對單斜褐釔鈮礦結(jié)構(gòu)SmNbO4陶瓷進(jìn)行Sm/Nb-位離子的同時(shí)取代，發(fā)現(xiàn)該體系在0.15≤x<0.375范圍內(nèi)為單斜褐釔鈮相，0.375≤x≤0.7范圍內(nèi)為四方白鎢礦，表明A位離子半徑的增加有效地促進(jìn)了鐵彈相變（單斜褐釔鈮→四方白鎢礦，x= 0.375），并加強(qiáng)了四方白鎢礦結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。SNCMo@x陶瓷介電常數(shù)（
）具有組分依賴性，分布在12.0-17.7之間。[BO4]多面體的扭曲是造成諧振頻率溫度系數(shù)（TCF）由負(fù)轉(zhuǎn)正和品質(zhì)因數(shù)（Q×f不規(guī)則行為的主要原因。SNCMo@0.18陶瓷實(shí)現(xiàn)了最佳的微波介電性能（
?~17.1，Q×f~ 52, 800 GHz（@~8.8 GHz），TCF ~ ?1.4ppm/°C）。這項(xiàng)工作證明了A/B陽離子同時(shí)取代可以有效調(diào)節(jié)RENbO4材料中[BO4]多面體的畸變，從而進(jìn)一步調(diào)節(jié)微波介電性能。此外，在該工作中SNCMo@0.18陶瓷被設(shè)計(jì)成圓柱形介質(zhì)諧振器天線（CDRA），在中心頻率（7.75 GHz）處具有較高的輻射效率（97.1%）和增益（5.96 dBi），結(jié)合其極低的損耗和良好的溫度穩(wěn)定性，SNCMo@0.18陶瓷有望在X-波段衛(wèi)星通信（7.62 - 7.89 GHz）中獲得應(yīng)用。
該工作以《基于新型低損耗溫度穩(wěn)定型(Sm1-xCax)(Nb1-xMox)O4(x=0.15-0.7)微波陶瓷的衛(wèi)星通訊用介質(zhì)諧振器天線設(shè)計(jì)與制備》（Design and Fabrication of a Satellite Communication Dielectric Resonator Antenna with Novel Low loss and Temperature Stabilized (Sm1-xCax)(Nb1-xMox)O4(x = 0.15-0.7) Microwave Ceramics）為題發(fā)表在國際期刊《材料化學(xué)》（Chemistry of Materials）上。論文第一作者為西安交通大學(xué)電信學(xué)部電子科學(xué)與工程學(xué)院博士生吳芳芳，通訊作者為西安交通大學(xué)周迪教授和芬蘭奧盧大學(xué)Heli Jantunen教授。
來源：西安交通大學(xué)
論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.2c02663.
原文鏈接：http://news.xjtu.edu.cn/info/1004/191817.htm
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