用于VUHF天线应用的镍锌铜铁氧体制造技术

本发明专利技术涉及一种用于VUHF天线应用的镍锌铜铁氧体。具体涉及一种特别适用于制造天线的组合物和固体材料，该天线适于非常高频(VHF)带以及超高频(UHF)带或V/UHF中操作，以及制造方法及其用途。该组合物具有式Ni

【技术实现步骤摘要】
用于VUHF天线应用的镍锌铜铁氧体


[0001]本专利技术涉及一种特别适用于制造天线的组合物和固体材料，该天线适于在30MHz和300MHz之间的非常高频(VHF)带，以及在300MHz和3GHz之间的超高频(UHF)带，或V/UHF中操作，以及涉及制造方法及其用途。
现有技术
[0002]天线的微型性质是一个主要问题，特别是对于低于GHz工作的天线。实际上，天线的尺寸与发送/接收信号的波长成正比，这是VHF/UHF频率的仪表的顺序(VHF：30MHz至300MHz；UHF：300MHz至3000MHz)。如今，通常用于减小天线几何尺寸的策略之一是使用具有高介电常数(ε')的介电材料。然而，使用这种材料导致天线性能的降低(增益，带宽)。
[0003]可以通过使用诸如铁氧体的磁性
‑
介电材料来克服这种限制。实际上，使用具有高磁导率(μ')的材料将使减小天线的尺寸成为可能，同时最大化其效率。实际上，尽管ε'对介电损耗和储存能量量具有积极影响，但已经证明：(i)ε'对带宽以及天线效率具有负面影响，以及(ii)μ'具有相反的效果，因此对两个参数产生积极影响。此外，如果天线保持等尺度(iso
‑
dimensional)，则这种材料将提高其性能(M.A.C Niamien，S.Collardey，A.Sharaiha，K.Mahdjoubi，"Compact Expressions for Efficiency and Bandwidth of Patch Antennas Over Lossy Magneto
‑
Dielectric Materials,"IEEE antennas and wireless propaga.letters,10(2011)63
‑
66)。
[0004]久已周知，向铁氧体特别是镍
‑
锌铁氧体添加低浓度的钴，可以对化合物的磁损耗具有积极影响。一例子是Lau和Stuijts的研究(J.G.MLau和A.L.Stuijts，Chemical Composition and High
‑
Frequency Properties of Ni
‑
Zn
‑
Co Ferrites,Philips Res.Repts,21(1966)104
‑
112)104
‑
112)，其介绍了在(Ni
0.8
Zn
0.2
)
0.97
‑
X
Co
0.03
Fe2O
4+γ
晶体结构中的钴离子行为的机理。有大量研究专注于钴替代的镍锌铁氧体。然而，所讨论的组合物不含铜，并且在高频(频率F>100MHz)下的磁损耗方面的表现比本专利技术中规定低得多。一些组合物在磁导率方面设法表现出稳定的行为。然而，它们具有在太低频率下发生的亚铁磁共振的问题，并且导致磁损耗从约10MHz增加。
[0005]有一些实验室级镍
‑
锌的铁氧体材料，具有与本专利技术类似的性能。例如，Mathur等人的团队在2010年发布的铁氧体组成允许高频使用(P.Mathur，A.Thakur，J.H.Lee，M.Singh，Sustained electromagnetic properties of Ni
‑
Zn
‑
Co nanoferrites for the high
‑
frequency applications,Materials Letters,64(2010)2738
‑
2741)。实际上，在10至200MHz的频率范围和约9磁导率μ'下，产生的材料具有低磁损耗(约0.05的损耗正切)。介绍的材料的组成如下：Ni
0.49
Zn
0.49
Co
0.02
Fe2O4。由于钴含量低(0.02mol)，作者使用了另一种方法推动共振超过200MHz。它们使用共沉淀方法将化合物合成为约50nm的颗粒，并在较低温度下烧结它们的材料，以避免过量的晶体生长。因此，该材料具有精细的微结构，其允许将磁畴壁的运动动力学改变为排斥共振。共沉淀合成方法与传统的合成方法非常不同。从工业角度来看，它也是昂贵和难以实施的。
[0006]Saini等人的团队(A.Saini，A.Thakur，P.Thakur，Matching permeability and permittivity of Ni
0.5
Zn
0.3
Co
0.2
In
0.1
Fe
1.9
O
4 ferrite for substrate of large bandwidth miniaturized antenna,J Mater Sci:Mater Electron,27(2016)2816
‑
2823)显示了对组合物Ni
0.5
Zn
0.3
Co
0.2
In
0.1
Fe
1.9
O4的兴趣，用于UHF天线的小型化，如果与装载有简单介电材料的天线相比，在带宽中具有增益。该材料通过共沉淀合成，并具有高钴含量(0.2mol)。它具有约5
‑
6的磁导率和直至至少500
‑
600MHz的低磁损耗。
[0007]最后，我们还可以提及Brest(法国)的Lab
‑
STICC实验室中进行的工作，该工作专注于通过共沉淀制造磁性
‑
介电材料，其可以满足V/UHF频带的天线要求。已经公布了几种结果，证明了使用共沉淀方法在诸如Ni
0.5
Zn
0.3
Co
0.2
Fe
1.98
O4‑
δ
的化合物上使用的兴趣，以在高频率下实现低磁损耗，同时保持相对高的磁导率。
[0008]镍
‑
锌
‑
铜铁氧体广泛用于电感器。制造商利用了该化合物(<1000℃)的低烧结温度，这是由大程度的铜(通常在0.2和0.25mol)所提供的，以直接与电极或绕组共烧结铁氧体。据报道，当将铜添加到诸如Ni
0.8
‑
x
Zn
0.2
Cu
x
Fe2O4的化合物中时，铜添加存在0.2mol的最佳值(J.J.Shrotri,S.D.Kulkarni,C.E.Deshpande,A.Mitra,S.R.Sainkar,P.S.Anil Kumar,S.K.Date,Effect of Cu substitution on the magnetic and electrical 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.式Ni
a
Zn
b
Cu
c
Co
d
Fe2‑
δ
O4的组合物，其中：2(a+b+c+d)+3(2
‑
δ)＝80.05<b<0.5，0.10<c<0.25，0.04<d<0.25，和δ<0.05。2.根据权利要求1所述的组合物，具有1至15的Ni/Zn之比。3.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物具有尖晶石结构。4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述组合物选自以下式的组合物：Ni
0.4805
Zn
0.3195
Cu
0.20
Co
0.06
Fe
1.96
O4,Ni
0.4405
Zn
0.3195
Cu
0.20
Co
0.10
Fe
1.96
O4,Ni
0.4347
Zn
0.3153
Cu
0.20
Co
0.11
Fe
1.96
O4,Ni
0.4231
Zn
0.3069
Cu
0.20
Co
0.13
Fe
1.96
O4,Ni
0.4115
Zn
0.2985
Cu
0.20
Co
0.15
Fe
1.96
O4；和N...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：艾克斯利亚公司，
类型：发明
国别省市：