[发明专利]一种微波介质陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及一种微波介质陶瓷及其制备方法，所述微波介质陶瓷的结构式为：a(Ba_6‑3xSm_8+2xTi₁₈O₅₄)‑bMg₂TiO₄‑cBi₂O₃，其中0≤x≤1，a+b+c＝100％，75％≤a≤85％，10％≤b≤20％，5％≤c≤10％。本发明通过对Ba_6‑3xSm_8+2xTi₁₈O₅₄材料进行掺杂改性，在保证材料的介电常数不降低的前提下，降低了陶瓷的介电损耗，并使其谐振频率温度系数更加接近于零，所得微波介质陶瓷的介电常数＞78，Q值(品质因数)达到13000‑19500GHz，谐振频率温度系数达到‑10～‑1.5ppm/℃，且原料无毒且价格低廉，制备工艺简单，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于电子陶瓷及其制备技术领域，具体涉及一种低损耗温度稳定型高介微波介质陶瓷及其制备方法。

背景技术

微波通常指频率介于300MHz～300GHz，波长介于1m～1mm范围的电磁波。与普通无线电波相比，微波频率高、信息容量大、波长相对短，并具有低大气传播衰减率和高传播方向性，受外界干扰小，有利于弱信号的接收。这些特点使得微波在通信、遥感、雷达、测控等领域都得到了广泛的研究和应用。近年发展起来的微波介质陶瓷具有介质损耗低，谐振频率温度系数小等优点，是微波通讯的关键材料。而微波陶瓷元器件的高品质化、小型化、集成化以及低成本化是微波技术未来发展的趋势。

电磁波在介质中传播时，相同频率下，介质的介电常数越高，波长越短，相应的介质谐振器的尺寸越小，因此在电子元件小型化的要求下，追求更高的介电常数是必然趋势。

具有钨青铜结构的Ba_6-3xLn_8+2xTi₁₈O₅₄属于高介电常数的微波介质陶瓷材料。因其具有优异的微波介电性能，得到研究者的广泛关注。根据Ln(镧系)原子的不同，可以得到几种不同的微波介质陶瓷，特别地，当Ln＝Sm时，可以得到Ba_6-3xSm_8+2xTi₁₈O₅₄陶瓷。Ba_6-3xSm_8+2xTi₁₈O₅₄陶瓷具有介电常数高、介电损耗小的特点，主要用于制备陶瓷谐振器、滤波器和介质天线等微波元器件，但是，随着通讯频率越来越高，对于介电损耗的要求也越来越高，单一Ba_6-3xSm_8+2xTi₁₈O₅₄已经无法满足现代通讯的要求。