[发明专利]一种微波介质陶瓷及其制备方法、5G基站

说明书

本发明提供了一种微波介质陶瓷及其制备方法、5G基站，微波介质陶瓷为MO掺杂的Mg_0.964Ca_0.336TiO₃，其化学组成的表达方式为(Ⅰ)：Mg_0.964Ca_0.336TiO₃‑xMO(Ⅰ)；其中，所述MO为La_2/3O、Al_2/3O、ZnO、CeO、SmO、MnO、CoO中至少一种；Mg_0.964Ca_0.336TiO₃与MO的摩尔比为：Mg_0.964Ca_0.336TiO₃：MO＝1：x；x为0.001～0.05。本发明提供的微波介质陶瓷在Mg_0.964Ca_0.336TiO₃的基础上掺杂有MO，MO与镁钙钛基体陶瓷复合，不但能够改善陶瓷的电学性能和可靠性，还能有效降低其烧结温度。

技术领域

本发明属于陶瓷技术领域，特别涉及一种微波介质陶瓷及其制备方法、5G基站。

背景技术

微波介质陶瓷是近30年来发展起来的应用于微波频段(主要是特高频UHF、超高频SHF)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的新型功能电子陶瓷材料，在移动通讯、卫星通信、军用雷达、全球定位系统、蓝牙技术、无线局域网等现代通信中被广泛用作谐振器、滤波器、介质基片、介质导波回路等元器件，是现代通信技术的关键基础材料。

基站滤波器主要有金属腔体滤波器、金属结合陶瓷腔体滤波器、陶瓷滤波器，他们分别用于3G、4G、5G。目前，5G基站滤波器(频段2.6G和3.5G)主流用的是介电常数21，镁钙钛(Mg_0.964Ca_0.336TiO₃，MCT)系材料；对材料的要求除了必备的机械强度、化学稳定性外，还需满足如下介电性能要求：(1)在微波谐振频率下具有极低的介电损耗，即很高的品质内数(Q)，以保证优良的选频特性和降低器件在高频下的插入损耗，一般要求Q×f>60000；(2)接近零的谐振频率温度系数(τ_f)，以保证器件(器件的要求是-40℃～105℃频率温漂±500k)在温度变化环境中谐振频率的高度稳定性。

国内5G滤波器厂家所用MCT基陶瓷材料大多采用传统固相法制备得到，为了保证材料体系的电学性能，传统固相法制备的MCT基陶瓷的烧结温度都在1400℃以上，导致MCT基陶瓷存在高低温可靠性的问题，基站滤波器使用不到两个月左右的时间出现了性能大幅下降的情况。而且传统固相法制备的功能陶瓷存在脆性(裂纹)、均匀性差、韧性和强度较差等缺陷。目前，尚未发现烧结温度在1400℃以下，并具备高品质因数(Q×f＞70000)且可靠性好的MCT基微波介质陶瓷的相关报道。

因此，开发一种烧结温度在1400℃以下且具有极高品质因数的MCT基微波介质陶瓷具有显著的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微波介质陶瓷，旨在解决现有技术中微波介质陶瓷烧结温度高、品质因数和可靠性不佳的技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种上述微波介质陶瓷的制备方法。

本发明的还一目的在于提供一种5G基站。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种微波介质陶瓷，所述微波介质陶瓷为镁钙钛基纳米陶瓷，所述镁钙钛基纳米陶瓷为MO掺杂的Mg_0.964Ca_0.336TiO₃，其化学组成的表达方式为(Ⅰ)：Mg_0.964Ca_0.336TiO₃-xMO(Ⅰ)；