[发明专利]一种中介电常数的滤波器用介质陶瓷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种中介电常数的滤波器用介质陶瓷及其制备方法，采用ZrTi₂O₆系及ZnNb₂O₆系微波介质陶瓷两相混合制备，具有中介电常数的滤波器用介质陶瓷，并通过掺杂锰源实现陶瓷的高品质因数。其化学组成的表达式为：(0.6+x)ZrTi₂O₆+(0.4‑x)ZnNb₂O₆+yMn；所述ZrTi₂O₆与ZnNb₂O₆粉体材料摩尔比为0.6+x：0.4‑x；x为0.05～0.1，y为0.5～0.8wt％。本发明提供的微波介质陶瓷在ZrTi₂O₆系与ZnNb₂O₆系复合的基础上掺杂锰源，锰源与ZrTi₂O₆‑ZnNb₂O₆体系基体陶瓷复合，能够充当受体接收表面多余电子，改善陶瓷的电学性能，有效的降低烧结温度；微波介电性能：ε_r＝43.10～44.52，Q×f＝42000～45000GHz和τ_f＝‑9.8～5ppm/℃。

技术领域

本发明涉及一种中介电常数的滤波器用介质陶瓷及其制备方法，属于微波介质陶瓷应用领域，特别涉及掺杂锰源提高微波介质陶瓷的品质因数的制备方法。

背景技术

滤波器是网络通信中极为重要的射频前端部件，能够保证信息完整度并消除传递中的干扰因素。滤波器用微波介质陶瓷是应用于微波频段电路中完成特定功能的新型功能电子陶瓷材料，在现代通信中被广泛用作谐振器、滤波器、介质基片等器件，是现代通信技术的关键基础材料。随着5G通信的发展，5G基站覆盖率是实现数据快速可靠传输的关键，5G基站滤波器的需求也急剧增加。5G时代，国内将建成5G基站数量超500万台，陶瓷介质滤波器需求量达数十亿只；MIMO技术所使用的天线数量预计将需要64乃至128个，每个天线由相应的滤波器进行信号频率的选择与处理，滤波器也是基站射频器件中的核心受益部件，因此对滤波器的器件尺寸、品质性能与散热能力有更高的要求。

5G基站用滤波器用微波介质陶瓷材料要求其具有合适的介电常数、低温漂、高Q值等介电性能。当前5G基站滤波器的主要使用频段包括2.6GHz和3.5GGHz，且当前主要使用的滤波器介质陶瓷属于低介电常数材料，包括MgTiO₃系、Al₂O₃系、AWO₄系及复合体系等，具有制备工艺成熟、成本低等优势；但其普遍存在品质因数偏低的情况使得其可靠性较低，且由于介电常数影响滤波器器件的体积，而低介电常数陶瓷有利于小型化。

发明内容

本发明提供了一种中介电常数的滤波器用介质陶瓷及其制备方法，旨在解决现有技术中中介电常数微波介质陶瓷品质因数和可靠性不佳的技术问题。

本发明的目的在于提供一种上述的5G基站滤波器用中介电常数的微波介电陶瓷制备方法；

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种中介电常数的滤波器用介质陶瓷，为ZrTi₂O₆系及ZnNb₂O₆系复合基微波介质陶瓷；

所述复合基微波介质陶瓷为锰源掺杂的(0.6+x)ZrTi₂O₆+(0.4-x)ZnNb₂O₆，其化学组成的表达式为(I)：

(0.6+x)ZrTi₂O₆+(0.4-x)ZnNb₂O₆+yMn (I)；