Patent EA-200500962-A1 (EA)
Title: Малогабаритная сегнетоэлектрическая антенна и способ получения рабочего тела активного элемента антены
IPC: C04B35/468
Filed: 2005-06-10
Abstract: Изобретение относится к приемо-передающим антенным устройствам и способам их изготовления и может быть использовано в производстве антенн для эфирной теле- и радиосвязи, спутниковой, сотовой, пейджинговой, радиотелефонной и других видов связи. Техническим результатом заявляемых технических решений, связанных единым изобретательским замыслом, является улучшение соотношения сигнал-шум и повышение плотности радиоканалов. По первому объекту изобретения «устройство» данный технический результат достигается за счет того, что антенна содержит по меньшей мере один активный элемент в виде рабочего тела, представляющего собой монолитный сегнетоэлектрик с объемной остаточной ориентационной поляризацией не менее 20% от полной теоретической поляризации и имеющий температуру Кюри не менее 60°С, причем по меньшей мере одна поверхность рабочего тела является плоской, по меньшей мере один токоввод, закрепленный в теле активного элемента и соединенный с радиокабелем через согласующее устройство. По второму объекту изобретения «устройство» данный технический результат достигается за счет того, что антенна содержит - по меньшей мере один активный элемент в виде рабочего тела, представляющего собой монолитный сегнетоэлектрик с объемной остаточной ориентационной поляризацией не менее 20% от полной теоретической поляризации и имеющий температуру Кюри не менее 60°С, причем рабочее тело имеет вертикальную ось симметрии и по меньшей мере одну плоскую поверхность, два токоввода, установленных в сквозных отверстиях, перпендикулярных плоской поверхности рабочего тела и расположенных на равном расстоянии от ее геометрического центра, причем токовводы соединены с радиокабелем через согласующее устройство. Предпочтительно, рабочее тело выполнено из сегнетоэлектрического композиционного материала со структурой перовскита, преимущественно, из сегнетоэлектрического композиционного материала, содержащего 78-88 мас.% титаната бария, 5,5-10 мас.% цирконата бария и 6,5-12 мас.% станната бария. Кроме того, активный элемент антенны снабжен по меньшей мере двумя управляющими электродами, закрепленными на поверхности рабочего тела и имеющими автономное питание. При наличии двух или более активных элементов они установлены с зазором в одной или в нескольких параллельных или пересекающихся плоскостях. Технический результат способа состоит в получении материала, обладающего комплексом электрофизических, технологических и механических свойств, обеспечивающих в сочетании с конструктивными признаками антенны улучшение соотношения полезный сигнал-шум и повышение плотности радиоканалов. Кроме того, за счет однородности структуры, повторяемости электрических характеристик, химической инертности, термостабильности, механической прочности материала антенна имеет повышенный срок службы, в течение которого она работает стабильно без постепенного снижения эксплуатационных свойств. Указанный технический результат при получении рабочего тела, представляющего собой монолитный сегнетоэлектрик с объемной остаточной ориентационной поляризацией не менее 20% от полной теоретической поляризации и имеющий температуру Кюри не менее 60°С, достигается за счет совокупности существенных признаков, включающей спекание шихты компонентов, измельчение спека до получения порошка с крупностью частиц от 1 до 60 мкм, очистку порошка от магнитных примесей, формование и прессование, при этом для каждого сегнетоэлектрического материала формованию подвергают порошки с частицами, различающимися по крупности не более, чем на 6 мкм, и прессование ведут до достижения значения остаточной пористости в полученной заготовке 4-8%, обжиг заготовки до получения камневидного тела сегнетоэлектрика с остаточной пористостью 2-4%, механообработку его поверхностей, причем механообработку по меньшей мере одной плоской поверхности ведут шлифованием. Преимущественно, используют шихту, состоящую из 78-88 мас.% титаната бария, 5,5-10 мас.% цирконата бария и 6,5-12 мас.% станната бария. Кроме того, шихту готовят механическим смешением компонентов сегнетоэлектрического материала или их совместным осаждением из растворов. Шлифование ведут до достижения чистоты поверхности, соответствующей по меньшей мере восьмому классу чистоты. Воздействие наложенного постоянного поля осуществляют при его напряженности не менее 100 В/мм в течение 1,5-2,5 ч или перед воздействием наложенного постоянного поля камневидное тело сегнетоэлектрика нагревают до температуры Кюри и воздействие ведут при его напряженности не менее 100 В/мм в течение 5-15 мин.