CN110526617B - 一种天线基板材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种天线基板材料，包括以下重量份的组分：A组分5‑40份、B组分1‑10份、C组分5‑40份和D组分30‑90份；所述A组分包括平面型六角晶系铁氧体和NiZn铁氧体中的至少一种；所述B组分为软磁金属，所述B组分包括纯铁、非晶磁性材料、纳米晶磁性合金材料、FeSi和FeSiAl中的至少一种；所述C组分为电介质陶瓷；所述D组分为具有低tanδe(Df)的树脂材料。本发明的天线基板材料具有可以工作在6GHz下、缩小天线的尺寸、良好的阻抗匹配性能、宽的带宽以及较高的天线效率的优点。

Description

一种天线基板材料
技术领域
本发明涉及电子材料技术，特别涉及一种天线基板材料。
背景技术
大规模多输入多输出技术(Massive MIMO)已经不可逆转地成为5G移动通信系统的中提升频谱效率的核心技术。Massive MIMO技术在有限的时间和频率资源基础上，采用上百个天线单元同时服务多达几十个的移动终端，显著提高了数据吞吐率和能量的使用效率。
然而，天线之间的耦合是个技术难题。尤其是在移动终端，数根天线集中在有限空间，耦合问题也愈发严峻。
为此，采用具有高μr、高εr的磁介电材料作为天线的基板，可以缩小天线的几何尺寸，尺寸的缩小倍数与材料的缩波因子n＝(μrεr)1/2正相关。
某些电介质材料虽然有高εr值，但其μr为1，用于天线基板时，无法使得天线获得良好的阻抗匹配性能与宽的带宽。
对于金属磁性材料，虽然其饱和磁化强度高，铁磁共振频率高，然后由于存在涡流，损耗高，难以工作在Sub 6GHz条件下。对于软磁铁氧体材料，如镍锌铁氧体、锰锌铁氧体等，由于Snoek极限的限制，应用频率也很难突破GHz。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种天线基板材料，可以工作在6GHz下。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种天线基板材料，包括以下重量份的组分：A组分5-40份、B组分1-10份、C组分5-40份和D组分30-90份；
所述A组分包括平面型六角晶系铁氧体和NiZn铁氧体中的至少一种；
所述B组分为软磁金属，所述B组分包括纯铁、非晶磁性材料、纳米晶磁性合金材料、FeSi和FeSiAl中的至少一种；
所述C组分为电介质陶瓷，所述C组分包括TiO2、钛酸盐类陶瓷和Al2O3中的至少一种；
所述D组分为具有低tanδe(Df)的树脂材料，所述D组分包括PP、PS、PPS、PPE、PEEK、PTFE和LCP中的至少一种。
本发明的有益效果在于：
本申请的天线基板材料可以工作在6GHz下，且能够使得天线的尺寸缩小，同时具有良好的阻抗匹配性能、宽的带宽以及较高的天线效率。
附图说明
图1为本发明实施例的天线基板材料制备获得的天线基板以及设置在天线基板上的天线的结构示意图。
标号说明：
1、天线；2、天线基板。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：设计上述天线基板材料的具体原料组分。
本申请提供的天线基板材料，包括以下重量份的组分：A组分5-40份、B组分1-10份、C组分5-40份和D组分30-90份；
所述A组分包括平面型六角晶系铁氧体和NiZn铁氧体中的至少一种；
所述B组分为软磁金属，所述B组分包括纯铁、非晶磁性材料、纳米晶磁性合金材料、FeSi和FeSiAl中的至少一种；
所述C组分为电介质陶瓷，所述C组分包括TiO2、钛酸盐类陶瓷和Al2O3中的至少一种；
所述D组分为具有低tanδe(Df)的树脂材料，所述D组分包括PP、PS、PPS、PPE、PEEK、PTFE和LCP中的至少一种。
本发明的天线基板材料，A组分作为陶瓷类的磁性填料，B组分作为合金类的磁性填料，C组分作为电介质陶瓷填料，D组分则作为基体。A组分和B组分联用提高磁导率μ，C组分致力于提高介电常数ε。
D组分中，低tanδe(Df)即指低介电损耗，本领域技术人员可根据实际需求选择低tanδe(Df)的树脂材料，例如Df低于0.005。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
本申请的天线基板材料可以工作在6GHz下，且能够使得天线的尺寸缩小，同时具有良好的阻抗匹配性能、宽的带宽以及较高的天线效率。
进一步的，所述平面型六角晶系铁氧体为Co2Z铁氧体。
进一步的，所述B组分的粒径小于500nm。
由上述描述可知，可对B组分进行上述粒径设计，以降低涡流。
B组分中，所述非晶磁性材料可选择现有的所有非晶磁性材料，例如，FeSiB合金；所述纳米晶磁性合金材料可选择现有的所有纳米晶磁性合金材料，例如，FeCuNbSiB合金。
C组分中，所述钛酸盐类陶瓷可选择现有的所有钛酸盐类陶瓷，例如，钛酸钡、钛酸镁或钛酸钙。
本发明的实施例具体如下：
实施例1-6的天线基板材料按照下表1所示的组分制成：
表1
Figure BDA0002187823860000031
Figure BDA0002187823860000041
按照上述表1中具体组分设置，将实施例1-6的天线基板材料用于制备天线基板，同时，在该天线基板上设置天线(参照图1所示)，并对天线的天线尺寸缩小比率、带宽以及天线效率的性能进行测试，测试结果请参见下述表2。
表2
Figure BDA0002187823860000042
Figure BDA0002187823860000051
从上表2可知，采用本发明的天线基板材料，能够使得天线的尺寸缩小，同时具有宽的带宽、较高的天线效率等优点。
综上所述，本发明提供的天线基板材料，能够使得天线的尺寸缩小，同时具有良好的阻抗匹配性能、宽的带宽、以及较高的天线效率的优点。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种天线基板材料，其特征在于，所述天线基板材料应用于6GHz，包括以下重量份的组分：A组分5-40份、B组分1-10份、C组分5-40份和D组分30-90份；
所述A组分为Co2Z铁氧体和Ni-Zn铁氧体的组合；
所述B组分为软磁金属，所述B组分包括纯铁、非晶磁性材料、纳米晶磁性合金材料、FeSi和FeSiAl中的至少一种，所述B组分的粒径小于500nm；
所述C组分为电介质陶瓷，所述C组分包括TiO2、钛酸盐类陶瓷和Al2O3中的至少一种；
所述D组分为具有低tanδe(Df)的树脂材料，所述D组分包括PP、PS、PPS、PPE、PEEK、PTFE和LCP中的至少一种。
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