Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
XW
Xin Wang
Author with expertise in Lead-free Piezoelectric Materials
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
3
(33% Open Access)
Cited by:
3
h-index:
3
/
i10-index:
1
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Low-permittivity BaCuSi4O10-based dielectric Ceramics: An available solution to connect low temperature cofired ceramic technology and millimeter-wave communications

Wei Wang et al.Jun 15, 2024
Low temperature cofired ceramic (LTCC) technology can serve for next-generation millimeter-wave electronic products to bring the advantages of integration, miniaturization and excellent high-frequency performance. However, challenges such as the performance of LTCC powders, quality of green tapes and Ag co-firing compatibility still need to be addressed for the application of LTCC technology. In this work, a systematic investigation from powder modification, LTCC process to filter design were carried out based on novel BaCuSi4O10-based dielectric ceramics. Multiple effects in terms of suitable sintering temperature (840 ℃ suit for Ag co-firing), low-permittivity (εr ∼ 5.7) and good thermal stability (temperature coefficient of resonant frequency ∼ − 27 ppm/℃, thermal expansion coefficient ∼3.9 ppm/℃) were achieved by introducing Li-B-Si glass and LiF composite additive. The origin of dielectric response of this LTCC system were discussed using the FIR reflectivity spectrum and THz-TDS. After optimizing the tape casting process for the LTCC powder, green tapes with uniform thickness, smooth surface and no cracking were obtained. Furthermore, the bandpass and lowpass filters exhibited a high level of filtering performance own to excellent dielectric properties and low surface roughness of the LTCC. Consequently, the BaCuSi4O10-based dielectric ceramic is an attractive candidate as LTCC technology expands into millimeter-wave communications.
0

Microwave dielectric properties, vibrational spectrum, and antenna design of a novel melilite‐type Ba2CoSi2O7 ceramic

Z. Liu et al.Aug 24, 2024
ABSTRACT Low‐ε r (the low dielectric constant) microwave dielectric ceramics play an important role in sub‐6 GHz band communication by virtue of their small signal delay. In this paper, Ba 2 CoSi 2 O 7 ceramics were synthesized by the solid‐phase reaction method, and X‐ray diffraction (XRD) confirms that they belong to a new melilite structure, with C 2/ c (No.15) space group, and the ceramics have good microwave dielectric properties with an ε r ∼ 7.37, a Q × f ( Q = 1/dielectric loss, f = resonant frequency) ∼ 26,320 GHz and a TCF (the temperature coefficient of resonant frequency) ∼ −55 ppm/°C after being sintered at 1150°C, and the theoretical dielectric constants derived from the Clausius–Mosotti as well as the porosity equation, respectively, are also used to further demonstrate the low‐ε r properties. Based on the group theory, the one‐dimensional integrable representations of Γ acoustic (the phonon modes) and Γ optical (optical modes) of Ba 2 CoSi 2 O 7 are obtained, and the internal vibrational modes of Ba 2 CoSi 2 O 7 are deconstructed and the main modes of influence of the electronic polarization are analyzed in conjunction with the results of the validly fitted peaks of the 17 Raman and 25 IR tests. A microstrip Yagi antenna is also designed based on the ceramic properties, which can achieve a gain of 9.65 dBi at the center tuning frequency of 5.47 GHz, with a S 11 (return loss) close to −60 dBi. Based on the above results, the Ba 2 CoSi 2 O 7 ceramic is a low‐ε r microwave dielectric ceramic with significant potential for communication application.