[发明专利]超低损耗微波介质陶瓷

说明书

本发明公开的超低损耗微波介质陶瓷，其表达式为SrLa[Ga_1‑x(Mg_0.5Ti_0.5)_x]O₄(0.2≤x≤0.6)、SrLa[Ga_1‑x(Zn_0.5Ti_0.5)_x]O₄(0.1≤x≤0.5)及Sr_1+xLa_1‑xGa_1‑xTi_xO₄(0.3≤x≤0.7)。本发明中的微波介质陶瓷具有中等介电常数(21～27)、超低损耗(Qf＝71800～134000GHz)及近零的谐振频率温度系数(‑10～10ppm/℃)。本发明提供的微波介质陶瓷可用于微波通讯系统中的介质谐振器、滤波器、天线等关键元器件，并使这些元器件适合更高频率下的应用。

技术领域

本发明涉及一种低损耗微波介质陶瓷，尤其是用于微波介质谐振器、滤波器及天线等微波通讯系统关键元器件的超低损耗微波介质陶瓷。

背景技术

低损耗微波介质陶瓷被广泛应用于微波介质谐振器、滤波器及天线等微波通讯系统中的关键元器件，其基本性能指标及要求为：合适的介电常数ε_r、低损耗(或高Qf值)及近零的谐振频率温度系数τ_f。近年来，包括卫星通讯及5G/6G移动通讯在内的微波通讯技术在更高频率下的应用已成为重要的发展趋势，这就对微波介质陶瓷的综合性能、特别是超低损耗化提出了更高的要求。开发ε_r＝20～30、Qf70000GHz、|τ_f|10ppm/℃的超低损耗微波介质陶瓷对微波通讯技术的进一步发展具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种超低损耗微波介质陶瓷，该微波介质陶瓷的性能可以达到ε_r＝21～27、Qf＝71800～134000GHz、|τ_f|10ppm/℃。

本发明的超低损耗微波介质陶瓷表达式为SrLa[Ga_1-x(Mg_0.5Ti_0.5)_x]O₄(0.2≤x≤0.6)、SrLa[Ga_1-x(Zn_0.5Ti_0.5)_x]O₄(0.1≤x≤0.5)及Sr_1+xLa_1-xGa_1-xTi_xO₄(0.3≤x≤0.7)。

本发明在综合考察已有低损耗微波介质陶瓷体系的基础上，着眼于具有层状钙钛矿结构的镓基化合物固溶体，提供了具有超低损耗(Qf＝71800～134000GHz)、中等介电常数(21～27)及近零谐振频率温度系数的微波介质陶瓷。利用本发明提供的超低损耗微波介质陶瓷，可使介质谐振器、滤波器、天线等微波通讯系统中的关键元器件适合更高频率下的应用。因此，本发明在工业上具有重要应用价值。

具体实施方式

以下结合实例进一步说明本发明。

本发明的超低损耗微波介质陶瓷可用下述方法制备而成。

首先，将纯度为99％以上的SrCO₃、La₂O₃、Ga₂O₃、MgO、ZnO、TiO₂粉末按化学计量比例用湿式球磨法混合24小时，烘干、过筛后在1200～1400℃下煅烧3小时。煅烧后的粉末经再次球磨、烘干、过筛后，加入粘结剂造粒，并施加1000kg/cm²的单轴压强成型。最后在1300～1600℃下烧结3小时，制得所需的微波介质陶瓷。