近年来,通信技术不断地向高频段发展,以及高速数字集成电路技术的快速突破,对现有的电子设备提出了更高的要求,我们必须研究出工作频率更高且尺寸更小的电子器件来适应电子通信技术的发展变革。而作为发射信号和接收信号的载体,在通讯设备中天线就占据着至关重要的地位,势必要满足高频化,小型化,时效长,增益高等条件。因此在通信器件不断向高频化和小型化发展的大背景下,我们必须研制出尺寸更小的天线来满足工程和生活的更多需要。在磁性材料中,羰基铁由于具有比较高的饱和磁化强度且易分散,稳定性较强等诸多优点,故而在高频器件领域成为了一种具有广泛应用和良好前景的磁性原材料。本文以羰基铁为原材料,分别研究了湿法球磨,表面修饰及磁场取向等过程中各实验参数对磁性材料的微观形貌,物相结构,以及电磁性能的影响规律。在双各向异性理论模型的指导下,在实验上制备了取向易面型羰基铁复合物,并以三种方式应用于微带贴片天线。研究了易面各向异性材料的高频电磁性能对以它为介质基板的天线的应用频段,工作带宽及尺寸大小的影响;通过增加短路臂,加载磁性覆层以及开缝等工艺使天线达到小型化,设计了一种可覆盖低速无线个域网及无线电子局域网(902-928 MHz;2.4-2.4835 GHz)的磁性材料覆层双频倒F天线;依照等效电磁参数理论讨论了磁性超材料的电磁特性对覆层天线尺寸和带宽的影响,并对磁性材料的制作工艺进行了改进,得到发射性能优异的宽带超材料天线。研究的主要内容和结果如下:1.易面型羰基铁粉的研制。实验中通过对球磨的时间,转速,球粉比,球的材质以及保护剂的调节,分别探讨了各球磨参数对球磨后样品形状和电磁性能的影响,确定了最佳球磨条件。以最佳球磨条件制作的样品片状化良好,具有高磁导率低损耗的电磁特性,自然共振频率向高频移动处于6 GHz以后,能更好满足GHz的天线应用。2.易面型羰基铁粉的表面改性。在实验上通过正硅酸乙酯的水解反应对易面型羰基铁粉进行表面包覆,分别研究了,无水乙醇,正硅酸乙脂,氨水以及水溶液的投入量在不同体积比下的改性结果,确定了最佳修饰条件。表面修饰后羰基铁片包覆SiO2形成核壳结构,颗粒之间存在绝缘层,从而增大接触电阻,降低复介电常数,改善了材料阻抗失配的问题。3.取向易面型羰基铁复合物的制备。为了使样品的高频磁性得到进一步优化,提高其起始磁导率,在实验上对磁粉/粘结剂在磁场中进行旋转取向。复合物经取向后片状颗粒的易磁化面平行排列,显示出明显增加的磁导率,更有利于天线的小型化(天线小型化因子n=(?))。4.UHF频段小型化RFID天线模拟及制作。利用三维全波电磁场仿真软件CST建立天线模型,分别用纯介电材料和取向易面型羰基铁复合材料作为微带贴片天线的介质基板,通过软件优化,得到UHF频段的RFID天线模型。结果显示磁性介质基板天线尺寸较介电天线有89.2%的缩减,有效发射带宽也从35 MHz拓展到94 MHz。实际制作微带贴片天线的测试结果与模拟结果一致。5.加载磁性材料覆层实现微带贴片天线双频化。采用平面倒F结构,加载磁性材料覆层,贴片表面加槽等技术模拟设计了磁性材料覆层双频倒F天线。模拟结果表明,该天线在0.90 GHz-0.95 GHz以及2.36 GHz--2.52 GHz回波损耗均低于-10 dB,完全覆盖LR-WPAN频段(902-928 MHz)和WBAN/WLAN频段(2.4-2.4835 GHz),可以同时应用于低速无线个域网和无线个体局域网。6.宽带超表面天线模拟及制作。利用等效电磁参数理论,在天线的应用频段得到磁性超材料的双负电磁参数。模拟优化发现加载磁性超材料后,天线尺寸较纯磁性材料介质基板天线有进一步的减小,带宽明显拓宽。天线实体回波损耗测量的结果验证了模拟数据的可靠性。