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何为微波介质陶瓷 微波介质陶瓷的制备办法

何为微波介质陶瓷 微波介质陶瓷的制备方法-微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路(主要是300MHz~300GHZ频段)中的一种新型陶瓷功能材料。

(本文来历自艾邦智造,在此道谢!)陶瓷介质滤波器具有尺度小、重量轻、Q值大等长处,在5G范畴的运用占有绝对优势,发展潜力巨大,而出产陶瓷介质滤波器的要害资料便是微波介质陶瓷。

一、何为微波介质陶瓷

微波介质陶瓷是指运用于微波频段电路(首要是300MHz~300GHZ频段)中的一种新式陶瓷功用资料。

在微波频段下,各种极化机制安稳,资料的介电常数根本不随频率的改变而改变,因而依据介电常数的巨细可将其归为低介、中介和高介3大类。

低介微波介质陶瓷系统如Al2O3-TiO2系和钛酸镁系列等,因其高品质因数而被运用于对介质损耗要求比较严厉的范畴,如卫星通讯、军用雷达等方面

中介微波介质陶瓷系统如(Zr,Sn)TIO4系具有高Q值,低谐振频率温度系数,可用于制备介质谐振器处理窄带谐振器的频率漂移问题。

高介微波介质陶瓷能促进微波通讯设备、谐振器的小型化和集成化,在高电容量的集成电路中以及低频下作业的通讯设备中运用广泛。

微波介质陶瓷粉体并不是单一的资料,而是多种资料按份额混合的资料系统,而在制备的进程中,还会增加稀土氧化物,许多研讨阐明适量稀土元素的掺杂可改进微波介质陶瓷的烧结性、细密度以及介电功用

二、微波介质陶瓷的制备办法

微波介质陶瓷资料出产办法有固相反响法、溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等。

1.固相反响法固相反响法是一种传统的工艺办法,具有工艺老练,便于操作,性价比高级长处,适用于批量出产,是当时工业出产选用最多的办法。但其存在烧结温度较高,简略构成第二相和部分晶粒反常长大等缺点,影响微波介电功用。

2.溶胶-凝胶法溶胶-溶胶法是经过金属络合物溶液与无机盐在特定的pH值下,构成通明溶胶,再将其煅烧除掉有机成分,便可得到均匀的、颗粒很细的原始粉末,在很大程度上进步了瓷料组成的均匀性、结构均匀性和结构细密性,大大降低了陶瓷烧结温度并缩短烧结周期,可削减或防止第二相的生成,有利于进步资料的介电功用,但其粉料本钱较高,工艺杂乱,工艺参数不易操控,出产周期较长,较难完成产业化。

3.水热法水热法是反响在密封的压力容器中进行,以水溶液为介质,粉末的构成阅历溶解到结晶的进程,无需贵重的醇盐,许多资料在低温下就能够直接组成,防止因为预烧所形成的晶粒长大、缺点和杂质侵入。

4.沉淀法沉淀法是运用各组分元素的可溶性金属盐类按必定份额装备成溶液,参加适量的沉淀剂使金属离子均匀沉淀,经过调理溶液的浓度和pH值等来操控粉体的功用,煅烧后得到氧化物的均匀混合体。办法简略,易于规模化出产,本钱低,但会产生聚会或组分不均匀影响介电功用。

粉体资料制备进程具有技能难度,如以碳酸钡为质料的水热法包含溶解、钛酰化、枯燥、水热、再次枯燥等进程,酸碱操控不合理、 生成杂质等都将危害粉体质量,终究影响滤波器的功用。

三、5G陶瓷介质滤波器对资料的要求

微波介质陶瓷运用广泛,因具有高频介电损耗低,介电常数适中,谐振频率温度系数小等杰出的微波介电功用,可用作微波电路的介质基片、介质天线、介质谐振器、介质滤波器等。

5G陶瓷介质滤波器中的电磁波谐振产生在陶瓷介质资料内部,因而关于微波介质陶瓷资料的功用提出更高的要求,微波陶瓷的介电功用指标首要是介电常数、品质因数Q、谐振频率温度系数三个:

1.适宜的介电常数;高介电常数可完成滤波器尺度小型化规划,但介电常数并不是越高越好,介电常数过高会影响运送丢失,因而需考虑滤波器的规划要求来挑选适宜的介电常数。微波介质陶瓷的介电常数首要取决于资料结构中的晶相和制备工艺。

2.高的品质因数Q,低的介电损耗;品质因数Q越高,通频带越窄,电路挑选性越好,能完成更好的滤波功用。Q值与介电损耗tanδ成反比联系,Q值越大,滤波器插损越低。资料结构均一,高细密,晶粒成长均匀,削减杂质和缺点可进步Q值。

3.近零可调的谐振频率温度系数。谐振频率温度系数接近于零可完成滤波器的高安稳性和高可靠性,频率温度系数首要由资料的线性膨胀系数和介电常数决议。

陶瓷粉体决议了介质滤波器的功用,粉体的配方与制备的难度较高。只要具有好的资料配方才干取得在必定运用条件下的高Q值介质陶瓷,能够说自有粉体配方是陶瓷滤波器厂商的中心竞争力。粉体配方的滤波器厂商能够经过采买原资料自行分配,免于向粉体厂商采买,不只节省本钱费用,更便于依据客户定制化要求对滤波器的相关参数进行调整。

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