[发明专利]一种频率可调的陶瓷谐振器及其制备工艺

说明书

本发明涉及一种频率可调的陶瓷谐振器及其制备工艺，在已有固定频率的陶瓷谐振块上，且还在相同谐振模式和相同3维尺寸的陶瓷谐振块上，并在该固定频率的陶瓷谐振块的陶瓷块厚度方向上开设一个或多个凹坑，使之得到一新的频率的陶瓷谐振块。本发明可以在相同尺寸、相同的谐振模式下，在陶瓷谐振块的陶瓷块厚度方向上开设凹坑，从而可以实现不同的频率的陶瓷谐振块，使其达到对不同频率的滤波需求。

技术领域

本发明涉及一种频率可调的陶瓷谐振器，尤其涉及一种频率可调的陶瓷谐 振器及其制备工艺。

背景技术

随着现代通信技术的不断发展，对滤波器的要求越来越高，小尺寸、高性 能、高功率、低成本的滤波器技术对于无线通信应用中的滤波器显得尤为重要， 5G的阵列式天线的应用条件下，现存的金属腔体滤波器的尺寸已经完全无法满 足无线通信系统的要求；如常规的单通道20瓦滤波器，目前的尺寸在 200X100X30毫米以上，但5G滤波器的尺寸要求在50X30X30毫米的尺寸以下， 否则阵列天线方案无法实现。

根据谐振腔原理，腔体内的谐振频率，取决于腔体的尺寸以及墙体填充材 料的介电常数；同样的填充材料，尺寸越大则谐振频率越低；同样尺寸条件下， 谐振频率和介电常数的平方根成反比，即同样的腔体尺寸下，填充物介电常数 越大则腔体的谐振频率越低，空腔谐振腔，以空气为介质，介电常数为1，而陶 瓷材料可用的介电常数范围在4-120之间，以36介电常数为例，同样频率条件 下的腔体尺寸可缩减到金属空腔的六分之一，可见应用介电材料对于缩减腔体 尺寸的显著能力。

介质陶瓷材料具有高频率条件下优异的低损耗特性，其特性可通过品质因 子QF值来表征，高QF值也意味着微波信号在以陶瓷块为载体的介质谐振器中传 播时，具有超低的能量损失，可提升滤波器的单腔Q值，进而提升滤波器的性 能。

将超低损耗的介质陶瓷材料以及单腔的双模设计，在此基础上制备的陶瓷 滤波器，将具有最小的尺寸，合理的电性能，合理的功率处理能力，具有最佳 的5G通信中功率滤波器性能，满足苛刻的通信对滤波器的要求。

介质陶瓷滤波器需要高品质因子QF的介质陶瓷材料，其介电常数范围在 4-160之间，如微波介质陶瓷材料Ba(Co1/3Nb2/3)O3具有优异的介电性能，尤 其是高的品质因子Qf值，其品质因子Qf可达80000GHz，介电常数在35。

在一个同样3D外部尺寸的谐振器中制备陶瓷谐振器，显然是介质滤波器的 最佳解决方案，这样的一致外部尺寸，在谐振器的压制、后续尺寸研磨精调工 艺、组装工艺等介质滤波器制备工艺成为标准化工艺，对介质滤波器的规模量 产非常重要；但如何在3D尺寸一致的介质谐振器中实现滤波器所必需的频率差 值。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结 构的一种频率可调的陶瓷谐振器，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种频率可调的陶瓷谐振器及 其制备工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种频率可调的陶瓷谐振器，在已有固定频率的陶瓷谐振块上，且还在相 同谐振模式和相同3维尺寸的陶瓷谐振块上，并在该固定频率的陶瓷谐振块的 陶瓷块厚度方向上开设一个或多个凹坑，使之得到一新的频率的陶瓷谐振块。

进一步的，所述的一种可调节频率的陶瓷谐振器，其中，所述凹坑的形状 为圆柱形，或为圆环柱形，或为多边柱形。

再进一步的，所述的一种可调节频率的陶瓷谐振器，其中，所述多个凹坑 相互之间设有间隙。

一种可调节频率的陶瓷谐振器的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1：将陶瓷粉体造粒；