[发明专利]一种适用于5G毫米波通讯应用的温度稳定型低介陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种适用于5G毫米波通讯应用的温度稳定型低介陶瓷材料及其制备方法，其特征在于，组成通式为：(1‑n)[(1‑x)Ca(Sm_yR_z)AlO₄+xSr₂(Ti_vD_t)O₄]+nM。本发明的陶瓷可采用常规陶瓷制备方法制备合成，以与CaSmAlO₄具有相同K₂NiF₄结构的Sr₂TiO₄材料来与CaSmAlO₄基体形成固溶体，并进行掺杂和取代改性，在调节频率温度系数近零的同时，抑制了杂相的生成，降低了烧结温度，获得了一种具有超低损耗、近零的频率温度系数的纯相固溶体陶瓷，具有良好的应用前景，能满足微波通信行业需求。

技术领域

本发明涉及一种微波介质陶瓷及其制备方法，更准确地说是一种适用于5G毫米波通讯应用的温度稳定型低介陶瓷材料(1-n)[(1-x)Ca(Sm_yR_z)AlO₄+xSr₂(Ti_vD_t)O₄]+nM及其制备方法。

背景技术

近年来无线通讯技术的迅猛发展，尤其是我国通讯主力即将从第四代通讯技术(4G)更新至第五代通讯技术(5G)，手机、WIFI、卫星与雷达等通信频段正在逐渐向着亚毫米波-毫米波段方向发展。由于具有低损耗，高稳定性等优点，无线通讯系统中作为滤波器、谐振器、振荡器等关键元器件的微波陶瓷材料成为面向毫米波通信发展的关键材料。与工作在6GHz频段以下2G/3G/4G通讯不同的是，5G通讯要保证在亚毫米波(24GHz-30GHz)与毫米波段(60GHz-78GHz)通讯具有极快的信号传播速度，要求信号延迟时间低于1毫秒。因此，要求在毫米波通讯元器件中使用的微波介质陶瓷具有尽可能低的介电常数来增强微波信号的响应、降低传输信号的延迟时间。与此同时，为降低能量传输损耗并增强器件的选频特性，需要微波介质陶瓷具有较高的Q×f值(Q×f＞10000GHz)；最后，为保证在不同环境温度下微波元器件都能够正常、稳定地工作，需要微波介质陶瓷的谐振频率温度系数(τ_f)尽可能近零。近年来，随着5G商用的到来，毫米波发展推进数百万量级的小基站建设，通讯基站的大批量建设对元器件的需求量急剧增大。为了促进信息技术的发展，开发出信号响应速度快，信号传输质量高、传输损耗小、温度稳定性高的低介电常数微波介质陶瓷，已经成为各国通讯领域研究的重要研究焦点。