微波介质陶瓷材料综述.pdf

1995年4月电子元件与材料

微波介质陶瓷材料综述

何进
(国营第715厂成都610058)
杨传仁
(电子科技大学成都610054)
摘要从使用微波介质陶瓷材料制作微波介质谐振器的角度,详细综述了微波介质
陶瓷材料的特性、发展现状,讨论了提高微波介质材料性能的途径,指出了其今后的发展
和应用方向。
关键词微波介质谐振器微波介质陶瓷材料

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.
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1前言

,、
近年来信息容量大的卫星通信(SLC)卫用微波介质陶瓷材料制作谐振器,它在体积和
星直播电视(SLUIV)等系统得到迅速发展与应重量方面都仅为金属空腔谐振器的1%左右,因

,、、
用便捷的汽车电话便携式电话等个人及集团而可同微波管微带线一道实现微波电路混合

。,,
移动通信系统也已进入日常生活为了实现微集成化使器件尺寸达到毫米量级其价格也比

、、,。
波通信设备的集成化小型化高稳定和廉价金属谐振腔低廉得多因此,世界上电子工业发

。
研制高性能的陶瓷材料来制作微波介质谐振器达的国家都十分重视微波介质陶瓷的研究

,
替代传统的各种金属谐振腔已成为高技术陶实践表明,使用微波介质陶瓷材料制作谐

。,,
瓷研究的重点项目之一振器除具有上述优点外还具有:

,,
1)可以实现器件的高稳定高可靠谐振
2微波介质谐振器与微波介质陶瓷材料
频率温度系数勺可达10一6/℃量级;

,、、
众所周知微波设备实现小型化高稳定及2)可以实现谐振器的低损耗高品质因

。,
廉价的方式是微波电路的集成化在微波电路数使其损耗角正切值tg。小于10一‘而品质因数

,
集成化的进程中金属波导实现了平面微带集口值大于1000;

,。,、。
成化微波管实现了小型化但是微波电路用3)陶瓷材料加工简便机械性能良好

,,、
各种金属谐振腔由于体积和重量太大难以同近20年来美国日本和德国已先后开展了

。,
微带电路相集成解决这一困难的出路在于使微波介质陶瓷的应用研究工作使一些微波介

一
收稿日期:199410一21
..
oo
EleetronComponMaterVl11N2

。。
质谐振器实现了商品化美国在1979年12月完上也相应进行了大量工作现将已开发应用的

,、
成了实用化的800M比汽车电话1984年5月开介质谐振器类型工作模式及结构归纳于表1

,。,
始使用12GHz卫星直播其微波通信设备上都中迄今为止商品化的微波介质陶瓷谐振器品

。,,
使用了微波介质材料制作的介质谐振器在应种还相当单一适用的微波频段还很少与现代

,。
用研究过程中对微波介质谐振器在结构设计微波通信技术发展的要求还存在相当的距离

表l各类介质谐振器特点及应用

类型模式形状尺寸适用频率应用

、
(l)TE0ljha叨厅S盯频率卫星广播

.
介质谐振器,I/D一04(<3GHz)卫星通信

、
In单位为,。m地面通信

’
(:3沐101]m.n/s
f:谐振频率,单位Hz
(2)TEM电·执一立选里业一L平下频带移动无线电话机
一
同轴谐振器放内外电极J{,}。,丫乍(<ZGHz)汽车电话机

、、
幸圆L几f意义单位同上便携式电话机
共用天线电视

沪‘
(3)TEM流』皿婴匕UHF频带振荡扫描器
带状线路份形供‘奋了乙属Jy之Ir<2ff}、对乞-SH下频带压控振荡器
声,
谐振器‘叱卜‘万不少L、一竺」卫:里立一SHF变频器
接地导体J{f}、寸万

..
产.二(06~09)价

制作微波介质谐振器的陶瓷材料,有别于
3微波介质陶瓷材料的发展
一般电子陶瓷,对其特殊要求如下:
·
,eter
r1939Bhm
,。,年Q形”从理论上提出T介
l)高的介电常数在20一10之间而且
,
质陶瓷材料可作谐振器的设想后美国率先开
稳定;
性好。
始了微波介质陶瓷材料的研制70年代美国最
℃,
2)在一50一+10温区频率温度系数。,
先研制出实用化的K38材料接着日本在