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01.12.2009 | Ausgabe 23/2009

Journal of Materials Science 23/2009

(1 − x)CaTiO3x(Li0.5Nd0.5)TiO3 for ultra-small dielectrically loaded antennas

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 23/2009
Autoren:
D. A. Abdel Aziz, I. Sterianou, I. M. Reaney
Wichtige Hinweise
D. A. Abdel Aziz—on secondment from Department of Ceramics, National Research Centre, 12622, Dokki, Cairo, Egypt.

Abstract

Microwave (MW) dielectric ceramics based on the solid solution (1 − x)CaTiO3x(Li0.5Nd0.5)TiO3 (0.25 ≤ x ≤ 1.0) were prepared by conventional solid-state synthesis using the mixed oxide route. Compositions closest to zero τf (+65 ppm/°C) were obtained at x = 0.8 where εr = 110 and the microwave quality factor, Qf0 ≅ 2600 GHz for samples sintered at 1300 °C. To reduce the sintering temperature and compensate for any Li2O loss during fabrication, ≤0.5 wt% 0.5Li2O–0.5B2O3 was added as a sintering aid in the form of raw oxides (LBR) and also as a pre-reacted glass (LBG). 0.5 wt% LBR was the most effective, reducing the temperature to achieve optimum density by ~50 °C with no significant deterioration of microwave properties (εr = 115, τf = +65 ppm/°C and Qf0 ≅ 2500 GHz). The high permittivity and relatively low sintering temperatures (1250 °C) are ideal for the development of low cost ultra-small dielectric loaded antenna, assuming the system can be tuned closer to zero by fractionally increasing x.

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