[发明专利]一种适用于5G环形器的铁氧体材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种适用于5G环形器的铁氧体材料及其制备方法，所述适用于5G环形器的铁氧体材料的组成化学式为Y_{3‑a–b‑c‑2d‑3e‑f‑2g‑h}Gd_aCa_3bSn_3cZr_3dTi_3eMn_fV_5gAl_hFe_{5‑b‑3c‑2d‑e‑3g}O₁₂，其中，0.12≤a≤0.21，0.15≤b≤0.2，0.15≤c≤0.25，0.1≤d≤0.18，0.08≤e≤0.18，0.1≤f≤0.2，0.1≤g≤0.2，0.1≤g≤0.25。本发明通过调整铁氧体材料的配方以及制备方法，使铁氧体材料能够满足5G环形器小型化、轻量化的要求，且介电常数不低于18，铁磁共振线宽不超过35Oe，且居里温度240℃以上，从而为通信器材的小型化、轻量化扫除障碍。

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及一种铁氧体材料，尤其涉及一种适用于5G环形器的铁氧体材料及其制备方法。

背景技术

环形器是5G基站中的重要部件，铁氧体材料是环形器的主要组成部分。例如CN208045664U公开了一种微波铁氧体环形器，包括腔体、下磁铁、下微波铁氧体、中心导体、上微波铁氧体、上磁铁和盖板，还包括设置于所述上微波铁氧体和上磁铁之间用于固定定位所述上微波铁氧体的第一导磁固定片，对应于下微波铁氧体和下磁铁之间的第二导磁固定片。

其中的上微波铁氧体与下微波铁氧体为环形器的核心部分，其性能直接决定着环形器的性能。

近几年，随着5G通信技术的飞速发展，器件小型化、轻量化的要求越来越迫切，而铁氧体元器件的体积远高于其它元器件，因此其小型化、轻量化的任务尤为重要。而提高介电常数为减小环形器尺寸的重要手段。

目前微波通信领域常用的铁氧体材料的介电常数一般在12-16之间，通过调整配方，掺杂某些元素，可以提高铁氧体的介电常数，但同时会导致铁磁共振线宽增大，居里温度下降，致使铁氧体失去实用价值。想要提高铁氧体的介电常数，同时又要保持铁氧体的其它性能不会变差，这在技术上存在极大的难度，解决铁氧体材料的这一问题，就为通信器件的小型化、轻量化扫除了障碍。

CN 111285673A公开了一种高介电常数微波铁氧体材料、制备方法及微波通信器件，该微波铁氧体材料的化学式为Bi_1.25Ca_0.25+2xY_1.5-2xZr_0.25Al_xMn_yFe_4.75-x-y，0.05≤x≤0.3，0.05≤y≤0.15，该高介电常数微波铁氧体材料的制备方法按分子式的化学计量比配备原料，通过依次进行的湿式球磨混合、烘干过筛、预烧、湿式球磨磨细、喷雾造粒、压制成型与烧结，得到介电常数28左右，4πMs为1850-1950Gs，△H为45-50Oe，T_c在200℃以上的微波铁氧体材料。上述微波铁氧体材料的介电常数虽然较高，但其铁磁共振线宽较高，铁磁共振线宽是影响微波传输损耗的重要因素，铁磁共振线宽大，微波信号在微波器件内传输的过程中会产生较多的损失。