卫星导航系统广泛用于消费电子产品中，并提供导航、定位和跟踪功能。俄罗斯、美国、欧洲和中国分别安装了全球卫星导航系统（ GLONAS ）、全球定位系统（ ）、伽利略和北斗。天线是确保低延迟、良好接收以提供高精度定位和可靠通信的关键组件之一。微带贴片天线由于其外形小巧、成本低廉、易于制造以及可集成到有限空间中的小物理尺寸而成为现代电子产品中的一种流行选择。微波陶瓷电介质已被广泛用作车辆卫星导航天线的基板，但常规陶瓷烧结技术通常使用 1200°C 以上的高温来致密化陶瓷，无法与低熔点贱金属电极（银、 铜、铝等）共烧。因此，低温共烧陶瓷（ LTCC ，烧结温度 700-1000°C ）和超低温共烧陶瓷（ ULTCC ，烧结温度 400-700°C ）随之迅速发展。然而，某些高度集成、直接紧凑的系统需要可直接在聚合物基印刷电路板（ ）上制造的卫星导航天线。因此，需要彻底改变微波陶瓷及射频器件制造工艺，将具有低损耗（高品质因数， Q×f ≥ 3000 GHz ）、温度稳定（低的谐振频率温度系数， TCF = +/-3 ppm/°C ）和中低介电常数 8 εr 40 ）的微波陶瓷在 200°C 以下致密化并允许直接在 压制，从而降低制造成本和节省能源，并实现完全集成。
博士(合著者)，交通大学周迪教授和杭州电子科技大学宋教授 在超低温 150°C 拉曼 等表征方法成功制备出密度大于 的BMO-KM，证明 两相共存，无化学反应(图 BMO-10%的 复合陶瓷具有接近零的温度系数([/h 采用冷烧结技术将 BMO-10%KMO 复合陶瓷与 直接集成，设计并制作了一种用于卫星导航的圆极化微带贴片天线(图 )，工作频率范围覆盖北斗、 和伽利略导航频率(图[/h]圆极化良好(表 ，圆极化性能对卫星导航应用尤为重要，因为发射天线和接收天线的相对方向不固定，圆极化可以克服电离层带来的法拉第旋转效应， 在这项工作中，首次将温度稳定的冷烧结陶瓷以低成本、低能耗的方式直接集成在 上，这代表了射频器件衬底制造技术的重大变革。该成果最近发表在 欧洲陶瓷学会杂志 冷烧结直接集成。卫星导航天线印刷电路板上的温度稳定bi2mo 2o 9-k2mo 4陶瓷， 40(2020)4029–4034 图1。(一)(二)立特维尔德完成百分之十的KMO。(c)c)BMO和KMO晶体结构示意图。(d)d)BMO-xKMO陶瓷复合材料的拉曼光谱。

图2。(一)冷烧结天线陶瓷基板示意图。(二)冷烧结预制整体模塑料-10%KMO陶瓷基板。通过使用冷烧结的BMO-10%KMO陶瓷作为基板制造的天线。

标题:在卫星导航天线印刷电路板上直接集成冷烧结、温度稳定的bi2mo 2o 9-k2mo 4陶瓷

欧洲陶瓷学会杂志40(2020)4029–4034

Doi:https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2020.04.025