什么是微波介質陶瓷？分類及用途介紹

2022-01-11 16:32:15 作者：2200 3713

1、微波介質陶瓷

微波介質陶瓷(Microwave Dielectric Ceramic)是無源器件的一種，是實現微波控制功能的基礎性關鍵材料，在三百兆赫茲到三百吉赫茲微波頻段的電子芯片中，不僅可以作為介質，也可以實現器件的功能。根據微波電路所要求的不同的應用方向，通過改變陶瓷的各種性能參數，可將其應用于諧振器、餅狀的定相天線和振蕩器等器件或電路基板中，是電子電路中不可或缺并且具有高應用價值的材料。

微波介質陶瓷相比其他材料而言，具有高介電常數，較低介電損耗和近零的諧振頻率溫度系數的優良介電性能。良好的力學性能和化學穩定性，也保證微波元器件和微波系統在惡劣的環境中也能夠工作。

斯坦福大學的民R.D.Richtmyer第一次提出了“介質諧振((Dielectric Resonator)”的概念，揭開了微波介質材料的序幕，20世紀50年代末到60年代初，哥倫比亞大學的Okaya和Barsh等，通過對單晶的二氧化鈦(TiO2)和鈦酸鍶(SrTiO3)進行分析，用這兩種材料制作出了微波諧振器。至此，他們實現了Richtmyer的預言，開創了微波器件小型化的先河，20世紀70年代，微波介質陶瓷諧振器取得實質性的突破，隨著科技的改進，已越來越成熟。

2、微波介質陶瓷的分類及用途

按介質常數不同，可將微波介質陶瓷分為低介電常數類微波介質陶瓷、中介電常數類微波介質陶瓷和高介電常數類微波介質陶瓷。

(1)低介電常數類微波介質陶瓷

以合鈣鈦礦結構系列材料為原材料，介電常數在 25-30 之間，在高頻率下具有高Q值、介質損耗低的特點，主要用于移動通信基站、衛星通信基站領域中的諧振器、振蕩器、濾波器等。

(2)中介電常數類微波介質陶瓷

以BaTi4O9、Ba2Ti9O20、ZrSnTiO4為基的系列材料為原材料，介電常數在40-80之間，在中等頻率下具有較好的溫度穩定性，其制備的復相陶瓷在低頻和高頻下均適用，原材料成本較其它類型低，已廣泛應用于各種諧振器和濾波器制備中。

(3)高介電常數類微波介質陶瓷

以BaO-Ln2O2-TiO2系列(Ln 為 Sm、Nd 等稀土元素)和鉛基鈣鈦礦系列材料為原材料，介電常數在80-90之間，在低微波頻段下具有高介電常數、低 Q 值、質損耗高以及介質體內傳輸時的波長小的特點，被廣泛應用于民用通信系統。

微波介質陶瓷