[发明专利]一种温度系数可调低损耗介电常数微波介质陶瓷及其制备方法

说明书

本发明涉及一种温度系数可调低损耗介电常数微波介质陶瓷及其制备方法。以(Ca_kSm_(2‑2k)/3)TiO₃、MgTiO₃为成主分，添加微量CeO。本发明的目的迎合移动通信用微波频率小型化、髙频化需要，旨在提供一种介电常数为20.5，同时具有温度系数在一定范围可调（‑25PPm~+20 PPm）微波介质陶瓷配方及其制备方法，以MgTiO₃‑(Ca_kSm_(2‑2k)/3)TiO₃系为研究对象，采用微量添加CeO为提高微波介质陶瓷Q值，综合调控材料的微波介电性能。

技术领域

本发明涉及一种温度系数可调低损耗介电常数微波介质陶瓷及其制备方法，属于陶瓷制备技术领域。

背景技术

微波介质陶瓷作为一种新型电子材料，在现代通信中被用作谐振器、滤波器、介质基片、介质天线、介质导波回路等，广泛应用于微波技术的许多领域。可用于移动通讯、卫星通讯和军用雷达等方面。随着科学技术日新月异的发展，通信信息量的迅猛增加，以及人们对无线通信的要求，使用卫星通讯和卫星直播电视等微波通信系统己成为当前通信技术发展的必然趋势。这就使得微波材料在民用方而的需求逐渐增多，如手机、汽车电话、蜂窝无绳电话等移动通信和卫星直播电视等新的应用装置。应用于微波电路的介质陶瓷，必须满足以下介电特征要求：1）较高的相对介电常数Er，一般根据应用频率确定介质陶瓷材料相对介电常数的大小。应用频率为0.8~4GHz(低端)时，Er＞50；4~8GHz(中端)时，30≤Er≤50；8~18GHz(中端)时，Er≤30 ；2）高的品质因数Q，以提高选频特性，一般要求Q×f₀≥5000；3）接近零的频率温度系数τf以保证器件有良好的温度稳定性，介质谐振器件一般都是微波介质陶瓷的某种振动模式的频率作为其中心频率的。如果τf大，则表明器件的中心频率将会因温度的变化而产生大的漂移，器件将无法高稳定工作。

发明内容

本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种介电常数为20.5，同时具有温度系数在一定范围可调（-25PPm~ +20 PPm）微波介质陶瓷配方及其制备方法，以MgTiO₃-(Ca_kSm_(2-2k)/3)TiO₃系为研究对象，采用微量添加CeO为提高微波介质陶瓷Q值，综合调控材料的微波介电性能。

为此本发明采用的技术方案是：一种温度系数可调低损耗介电常数微波介质陶瓷，其特征在于，以(Ca_kSm_(2-2k)/3)TiO₃、MgTiO₃ 为成主分，添加微量CeO。

进一步的，所述陶瓷介电常数为20.5，同时具有温度系数在一定范围可调，调节区间为-25PPm~ +20 PPm。

进一步的，其原料组成为xMgTiO₃·y(Ca_kSm_(2-2k)/3)TiO₃ +awt% CeO，其中：0.88≤x≤0.895, 0.12≤ y≤0.105, 0.05≤ a≤0.3，其中x、y为摩尔比添加、a以预合成后质量百分数添加。

进一步的，其原料组成为：0.889MgTiO₃·0.101(Ca_0.95Sm_0.1/3)TiO₃+0.10wt% CeO。

一种温度系数可调低损耗介电常数微波介质陶瓷的制备方法，按照以下工艺步骤进行：