[发明专利]一种叠层结构微波介质谐振器

说明书

本发明公开了一种叠层结构微波介质谐振器，具有上中下三层结构，其中上下两层分别为ZnTi_0.97Ge_0.03Nb₂O₈，中间层为TiO₂。先将ZnO、TiO₂、GeO₂、Nb₂O₅按化学计量式ZnTi_0.97Ge_0.03Nb₂O₈配料，与TiO₂分别球磨，再经烘干、过筛，将混合粉料于950℃煅烧，合成ZnTi_0.97Ge_0.03Nb₂O₈粉料，再将粉料与TiO₂分别造粒，称取1～4质量份数的TiO₂作中间层，96～99质量份数ZnTi_0.97Ge_0.03Nb₂O₈粉料并平均分成两份作为上下层，顺序加入模具中压制成坯体，坯体于1120～1140℃烧结，制成叠层结构微波介质谐振器。本发明介电常数ε_r为36.9～43.0，品质因数Qf值为50199GHz～57040GHz，谐振频率温度系数τ_f为‑54.40～+1.99ppm/℃。制备工艺简单，提升介电常数Qf值损失小，谐振频率温度系数灵活可调。

技术领域

本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种叠层结构微波介质谐振器及其制备方法.

背景技术

微波介质陶瓷作为典型的应用型高技术材料被越来越多的应用到了现代通信、军事技术等领域。在诸多的微波介质陶瓷体系中，具有优异微波介电性能的中介电常数ZnO-Nb₂O₅基微波介质陶瓷已经成为了微波介质陶瓷领域内的研究热点，其作为微波介质谐振器在卫星通信及移动基站领域具有广阔的应用前景。但目前研究的中介电常数ZnO-Nb₂O₅基微波介质陶瓷多由于较差的温度稳定性而使其很难满足实际应用的需求，因为谐振频率温度系数最终会影响器件的温度稳定性，进而会影响到电子系统的可靠性。因此，该体系微波介质陶瓷的重点发展研究方向之一是如何在保证高Qf值的情况下实现谐振频率温度系数近零的调节。

发明内容

本发明的目的，是针对ZnO-Nb₂O₅基微波介质陶瓷多由于较差的温度稳定性而使其很难满足实际应用需求的问题，提供一种以ZnO、TiO₂、GeO₂、Nb₂O₅为原料，采用叠层制备工艺和传统固相法，制备具有良好微波介电性能的叠层结构微波介质谐振器。

本发明通过如下技术方案予以实现。

本发明通过叠层制备工艺和固相合成法制备了一种叠层结构微波介质谐振器，叠层结构上下两层成分为ZnTi_0.97Ge_0.03Nb₂O₈，中间层成分为TiO₂。其介电常数ε_r为36.9～43.0，品质因数Qf值为50276GHz～57040GHz，谐振频率温度系数τ_f为-54.4～+1.99ppm/℃。该方法制备工艺简单，提升介电常数Qf值损失小，应用前景广泛。

附图说明

图1是本发明叠层结构微波介质谐振器的结构示意图。

具体实施方式