[發(fā)明專利]一種頻率溫度系數(shù)改善的微波介質材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110910902.9
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113548888B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設計）人: 吳偉杰;陶鋒燁
• 申請（專利權）人: 浙江嘉康電子股份有限公司
• 主分類號: C04B35/465
• 分類號: C04B35/465;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 嘉興中創(chuàng)致鴻知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 33384
• 代理人: 姚海波

本發(fā)明公開了一種頻率溫度系數(shù)改善的微波介質陶瓷材料及其制備方法，屬于微波介質材料技術領域。該微波介質陶瓷材料的組成表達式為：(1?x)Mg₂TiO₄?x[CaTiO₃?yMO]，其中：0≤x≤0.3，0.1≤y≤0.2，MO為助劑。該材料制備時，首先合成CaTiO₃?yMO，使其頻率溫度系數(shù)相比于單相CaTiO₃得到改善；然后再與Mg₂TiO₄進行兩相復合。本發(fā)明微波介質陶瓷材料的介電常數(shù)為18.5～24，Q×f值為40000～70000GHz，頻率溫度系數(shù)|τ_{f(?40℃→20℃)}|+|τ_{f(20℃→135℃)}|≤10ppm/℃。

技術領域

本發(fā)明涉及微波介質材料技術領域，具體涉及一種頻率溫度系數(shù)改善的微波介質材料及其制備方法。

背景技術

諧振頻率溫度系數(shù)τ_f是用來衡量材料元件諧振頻率隨溫度漂移程度的參數(shù)，單位ppm/℃。諧振頻率溫度系數(shù)的正負值并不代表元件性能好壞，但是諧振頻率溫度系數(shù)接近零才是元件的穩(wěn)定關鍵。τ_f＝[f(T₂)-f(T₁)]/f(T₀)/(T₂-T₁)，其中，f(T₂)為T₂溫度點的諧振峰頻率，f(T₁)為T₁溫度點的諧振峰頻率，f(T₀)為室溫時的諧振峰頻率。大多數(shù)情況下，大部分微波介質材料的諧振頻率隨溫度呈線性變化，研究人員一般選取T₁＝-40℃、T₂＝80℃、T₀＝20℃作為測試溫度點，即用τ_{f(-40℃→80℃)}來評價微波介質材料的諧振頻率隨溫度的變化。

(1-x)Mg₂TiO₄-xCaTiO₃系微波介質材料是應用最廣的微波介質材料之一，但其諧振頻率隨溫度變化卻是呈拋物線狀(非線性)，τ_{f(-40℃→80℃)}并不能代表其真正的溫漂特性，需要引入更多溫度點變化下的頻率溫度系數(shù)τ_f來進行更全面的評價。對于諧振頻率隨溫度呈拋物線變化的材料來說，|τ_{f(T1℃→20℃)}|+|τ_{f(20℃→T2℃)}|來評價其溫漂特性更為合適。隨著5G通訊技術的發(fā)展，特別是微波介質陶瓷在介質波導濾波器領域內(nèi)的應用，高功率帶來的放熱問題，也使得元件需要適應更高使用環(huán)境溫度的變化。傳統(tǒng)的(1-x)Mg₂TiO₄-xCaTiO₃系微波介質材料的頻率溫度系數(shù)(τ_{f(-40℃→80℃)}≤±10ppm/℃，|τ_{f(-40℃→20℃)}|+|τ_{f(20℃→80℃)}|≥15ppm/℃)已不能滿足介質波導濾波器等新型射頻元器件在-40℃～135℃溫度區(qū)間內(nèi)正負兩端同時近零的設計要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有(1-x)Mg₂TiO₄-xCaTiO₃系微波介質材料的頻率溫度系數(shù)|τ_{f(T1℃→20℃)}|+|τ_{f(20℃→T2℃)}|值過大的缺點，本發(fā)明提供一種頻率溫度系數(shù)改善的微波介質陶瓷材料，該材料頻率溫度系數(shù)|τ_{f(-40℃→20℃)}|+|τ_{f(20℃→135℃)}|≤10ppm/℃。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下：