2017畢業(yè)論文-微波介質(zhì)陶瓷材料及其應(yīng)用

1、<p>　　本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　　論文題目 微波介質(zhì)陶瓷材料及其應(yīng)用 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p&g

2、t;<p>　　所屬院部 電子與信息工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) </p><p>　　班 級(jí) 2005級(jí)二班 </p><p>　　指導(dǎo)教師

3、 </p><p><b>　　2009年5月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　微波介質(zhì)陶瓷作為一種新型電子材料，在現(xiàn)代通信中被用作諧振器、濾波器、介質(zhì)基片、介質(zhì)天線、介質(zhì)導(dǎo)波回路等，廣泛應(yīng)用于微波技術(shù)的許多領(lǐng)域?？捎糜谝苿?dòng)通訊、衛(wèi)星通訊和軍用雷

4、達(dá)等方面。隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，通信信息量的迅猛增加，以及人們對(duì)無線通信的要求，使用衛(wèi)星通訊和衛(wèi)星直播電視等微波通信系統(tǒng)己成為當(dāng)前通信技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。這就使得微波材料在民用方而的需求逐漸增多，如手機(jī)、汽車電話、蜂窩無繩電話等移動(dòng)通信和衛(wèi)星直播電視等新的應(yīng)用裝置。本課題綜述國內(nèi)外微波介質(zhì)陶瓷的應(yīng)用現(xiàn)狀，闡明微波介質(zhì)陶瓷材料應(yīng)用中存在的問題，指明微波陶瓷材料今后的研究方向。</p><p>　　關(guān) 鍵 詞：

5、微波介質(zhì)陶瓷材料；應(yīng)用；發(fā)展</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Microwave dielectric ceramics as a new electronic material, in modern communications were used to resonator, filter, dielectric subst

6、rate, dielectric antenna, medium wave guide loop, widely used in many fields of microwave technology. It can be used in mobile communications, satellite communications and military radar, etc. With the rapid development

7、of science and technology, the communication rapid increase of information, and the requirements for wireless communication, using satellite commun</p><p>　　KEY WORDS: Microwave dielectric ceramic materials;

8、 Application; Development</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　2微波介質(zhì)陶瓷材料的發(fā)展3</p><p>　　2.1微波介質(zhì)陶瓷材料的發(fā)展背景3</p><p>　　

9、2.2國內(nèi)外微波介質(zhì)陶瓷材料的發(fā)展3</p><p>　　3微波介質(zhì)陶瓷材料的應(yīng)用4</p><p>　　3.1微波介質(zhì)陶瓷的性能要求5</p><p>　　3.2微波介質(zhì)陶瓷材料的分類6</p><p>　　3.2.1低介微波介質(zhì)陶瓷體系6</p><p>　　3.2.2中介微波介質(zhì)陶瓷體系8</p

10、><p>　　3.2.3高介微波介質(zhì)陶瓷9</p><p>　　3.3 微波介質(zhì)陶瓷材料的主要應(yīng)用11</p><p>　　3.3.1 介質(zhì)諧振器12</p><p>　　3.3.2介質(zhì)濾波器13</p><p>　　3.3.3其它方面的應(yīng)用13</p><p>　　4微波介質(zhì)陶瓷材料存在

11、的問題和展望15</p><p><b>　　致 謝17</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　即可）：</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　

12、陶瓷的發(fā)展史是人類文明史的一個(gè)縮影，現(xiàn)代人在研究古代歷史的時(shí)候，各個(gè)時(shí)期留存下來的陶瓷便是最有價(jià)值的線索。當(dāng)陶瓷這一古老的工藝發(fā)展成陶瓷科學(xué)的時(shí)候，她便成了對(duì)我們生活能產(chǎn)生重大影響的一門學(xué)科。近半個(gè)多世紀(jì)以來，隨著陶瓷材料的研究和開發(fā)，在與人類生活息息相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域，如電子、通訊、能源、交通、宇宙探索和國家安全等，都能找到陶瓷的身影。可以說現(xiàn)代人的生活離不開陶瓷，陶瓷的進(jìn)步給人類帶來的是生活方式的日新月異。微波介質(zhì)陶瓷是近二十多年來發(fā)展

13、起來的一種新型的功能陶瓷材料。它是指應(yīng)用于微波頻率（主要是300MHz ～30GHz 頻段）電路中作為介質(zhì)材料并完成一種或多種功能的陶瓷材料，是制造微波介質(zhì)濾波器和諧振器的關(guān)鍵材料。它具有高介電常數(shù)、低介電損耗、溫度系數(shù)小等優(yōu)良性能，適于制造多種微波元器件，能滿足微波電路小型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。 </p><p>　　近年來,由于微波通信事業(yè)的迅速發(fā)展,衛(wèi)星通信、汽車電話和便攜式電話等移動(dòng)通信領(lǐng)域

14、對(duì)小型化、高性能化的微波電路和微波器件的需求量日益增加,更高頻帶的利用也在計(jì)劃之中。這就要求作為情報(bào)通信社會(huì)的支撐,要不斷開發(fā)具有更加優(yōu)越性能的新型材料。由于微波信號(hào)的頻率極高,波長極短,信息容量大,有強(qiáng)方向性、穿透性和吸收能力,并且微波設(shè)備可實(shí)現(xiàn)通信的保密性,十分有利于通信技術(shù)領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)微波設(shè)備的小型化、高穩(wěn)定性和廉價(jià)的途徑是微波電路的集成化。傳統(tǒng)的金屬諧振腔和金屬波導(dǎo)體積和重量過大,限制了微波集成電路的發(fā)展。而微波

15、介質(zhì)陶瓷能很好地解決這些問題。使得微波介質(zhì)陶瓷在近二十多年來得到迅速的發(fā)展,成為制造微波介質(zhì)濾波器和諧振器的關(guān)鍵材料。微波介質(zhì)陶瓷具有高介電常數(shù)、低微波損耗、溫度系數(shù)小等優(yōu)良性能,適于制作各種微波器件,如電子對(duì)抗、導(dǎo)航、通訊、雷達(dá)、家用衛(wèi)星直播電視接受機(jī)和移動(dòng)電話等設(shè)備中的微波振蕩器、濾波器和鑒頻器,能滿足微波電路小型化、集成化、高可靠性和低成本的要求。隨著移動(dòng)通信的發(fā)展,微波介質(zhì)陶瓷的研究越來越受到人們的重視[1]。隨著微波技術(shù)的迅速

16、發(fā)展,信息化社會(huì)對(duì)微波介質(zhì)陶瓷材料的要求</p><p>　　2微波介質(zhì)陶瓷材料的發(fā)展</p><p>　　2.1微波介質(zhì)陶瓷材料的發(fā)展背景</p><p>　　近年來，移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、藍(lán)牙技術(shù)以及無線局域網(wǎng)(WLA)等現(xiàn)代通信業(yè)得到了飛速發(fā)展。這種飛速發(fā)展極大的帶動(dòng)了現(xiàn)代通信相關(guān)元器件的需求。對(duì)微波諧振器、濾波器、振蕩器、移相器、微

17、波電容器以及微波基板等元器件這種龐大的市場(chǎng)需求，再加上微波介質(zhì)陶瓷制作的介質(zhì)諧振器等微波元器件具有體積小、質(zhì)量輕、性能穩(wěn)定、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因此微波介質(zhì)陶瓷也發(fā)展得相當(dāng)迅速，其市場(chǎng)也迅速擴(kuò)大，并且在現(xiàn)代通信工具的微型化、片式化、集成化起著舉足輕重的作用。正是這種強(qiáng)大的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，微波介質(zhì)陶瓷得到了廣泛而深入的研究。世界各國都在加大投入進(jìn)行廣泛的研究，陸續(xù)開發(fā)出新材料體系。這些體系要得到工業(yè)應(yīng)用，必須在性能上要滿足高介電常數(shù)、低介電損耗以及

18、良好的頻率穩(wěn)定性，當(dāng)然還要求低的成本。</p><p>　　2.2國內(nèi)外微波介質(zhì)陶瓷材料的發(fā)展</p><p>　　微波，一般是指頻率介于300MHz-300GHz，波長介于lm-lmm的電磁波。在整個(gè)電磁波頻譜中，微波處于超短波和紅外波之間。與普通的無線電波相比，微波的頻率高，可用頻帶寬，信息容量大，可以實(shí)現(xiàn)多路通信；微波的波長很短，方向性極強(qiáng)，很適合于雷達(dá)等發(fā)現(xiàn)和跟蹤目標(biāo)；微波能穿透高

19、空的電離層，因而特別適用于衛(wèi)星通訊等。鑒于微波的這些特點(diǎn)，微波技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用有著廣闊的前景[2]。微波介質(zhì)陶瓷，是指應(yīng)用于微波頻段電路中作為介質(zhì)材料并完成一種或多種功能的陶瓷，1939年，B.Q Richtmeyer從理論上提出介質(zhì)陶瓷材料可作諧振器的設(shè)想后, 美國率先開始了微波介質(zhì)陶瓷材料的研制。70年代美國最先研制出實(shí)用化的K38材料。接著, 日本在80年代提出了R-04C、R-09C等不同類型材料的微波性能。其后, 法國、德

20、國等歐洲國家也相繼開始了這方面的研究。目前, 日本在該領(lǐng)域的研究已后來居上, 村田、松下、NGK等公司都有其各具特色的微波介質(zhì)材料體系;美國、歐洲也未停止研究工作, 不斷有微波介質(zhì)陶瓷的研究報(bào)告發(fā)表。隨著微波應(yīng)用范圍的拓廣,亟須滿足特殊頻段使用要求的微波介質(zhì)陶瓷材料?，F(xiàn)在, 移動(dòng)通信</p><p>　　我國對(duì)微波介質(zhì)陶瓷材料的研制始于80年代初。由于材料、工藝水平低, 測(cè)試評(píng)價(jià)困難等因素, 基本上是重復(fù)與追蹤國

21、外的研究工作。80年代重復(fù)國外BaO—TiO2系微波介質(zhì)陶瓷的研究, 90年代則追蹤國外的Ba(Zn1/3，，Ta2/3)O3 、Ba(Mg1/3，Ta2/3)O3以及BaO-Sm2O3-TiO2、BaO-La2O3-TiO2等體系（分別簡寫為BZT、BMT及BST、BLT）的研究工作, 如華南理工大學(xué)的BMT-BZT系材料, 上?？拼蟮腂ST系材料,799廠和999廠的九鈦鋇, 電子科技大學(xué)的BaO-Nd2O3-TiO2等。這些研究工

22、作或者缺少對(duì)τf的測(cè)試, 或者對(duì)τf的測(cè)試因采用了太粗糙的設(shè)備（如波長儀）而數(shù)據(jù)不精確, 其水平與應(yīng)用都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)微波通訊技術(shù)發(fā)展的需要。從1991年以來, 電子部和國家科委加強(qiáng)了對(duì)微波介質(zhì)陶瓷材料的研究工作, 北京建材院、電子科技大學(xué)信息材料學(xué)院等研究單位憑借其雄厚的科研實(shí)力和先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備, 都把微波介質(zhì)陶瓷作為“ 八五” 、“ 九五”攻關(guān)的重要課題, 力爭趕上世界水平。電子科大已經(jīng)有初步的研究成果,如低損耗的BZT-BMT材

23、料達(dá)到相當(dāng)</p><p>　　綜合微波陶瓷的發(fā)展歷史, 根據(jù)其發(fā)展特點(diǎn)大致可以分為60年代、70年代、80年代和90年代四個(gè)不同的發(fā)展階段。各階段的特點(diǎn)和代表材料的性能歸納于表2-1[5]。</p><p>　　表2-1 微波介質(zhì)陶瓷發(fā)展概況</p><p>　　3微波介質(zhì)陶瓷材料的應(yīng)用</p><p>　　3.1微波介質(zhì)陶瓷的性能要求&

24、lt;/p><p>　　評(píng)價(jià)微波介質(zhì)陶瓷介電性能的參數(shù)主要有三個(gè)，及相對(duì)介電常數(shù)εr、品質(zhì)因數(shù)Q·f、諧振頻率溫度系數(shù)τf =-6.8ppm/℃。應(yīng)用于微波電路的介質(zhì)陶瓷，除了必備的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性及經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性外，應(yīng)滿足如下介電特性的要求[6]：</p><p>　　(1)在微波頻率下材料相對(duì)介電常數(shù)εr應(yīng)大，以便于器件小型化。由微波傳輸理論可知：微波在介質(zhì)體內(nèi)傳輸，無論采用何種

25、模式，諧振器的尺寸都大約在λ/2～λ/4的整數(shù)倍間。微波在介質(zhì)體內(nèi)傳輸時(shí)的波長λ與它在自由空間傳輸時(shí)的波長 λ0有如下關(guān)系：</p><p>　　λ2＝λ20/εr （3-1）</p><p><b>　　式中：<

26、;/b></p><p>　　λ0——自由空間傳輸時(shí)的波長</p><p>　　λ——介質(zhì)體內(nèi)傳輸時(shí)的波長</p><p>　　εr——材料相對(duì)介電常數(shù)</p><p>　　所以，相同的諧振頻率下，εr越大，介質(zhì)諧振器的尺寸就越小，電磁能量越能集中于介質(zhì)體內(nèi)，受周圍環(huán)境的影響也小。這既有利于介質(zhì)諧振器件的小型化，也有利于其高品質(zhì)化。另一

27、方面，諧振頻率越高，波長越短，介質(zhì)諧振器的尺寸在相對(duì)介電常數(shù)不是很大的情況下也可以很小，不同的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)εr的要求不同，通常要求εr>10。</p><p>　　(2)在微波頻率下的介電損耗tan應(yīng)很小，即介質(zhì)的品質(zhì)因子Q(=1/tanu)要高，以保證優(yōu)良的選頻特性和降低器件在高頻下的插入損耗。共振系的損耗tanu由電介質(zhì)的損耗tanD、輻射損耗tanR和電介質(zhì)的支撐物及其周圍金屬容器的導(dǎo)體損耗tanC組

28、成。只有使用低損耗的微波電介質(zhì)陶瓷，才有可能制出高Q值的諧振器件。</p><p>　　(3)接近于零的頻率溫度系數(shù)τf。材料的諧振頻率溫度系數(shù)τf是用來衡量諧振器諧振頻率溫度穩(wěn)定性的一個(gè)參數(shù)，τf越大，則表明器件的中心頻率隨溫度的變化而產(chǎn)生的漂移越大，將無法保證器件在溫度變化著的環(huán)境中工作的高穩(wěn)定性。諧振頻率的溫度系數(shù)與電介質(zhì)的線膨脹系數(shù) α、介電常數(shù)的溫度系數(shù)存在以下關(guān)系：</p><p&

29、gt;　　τf =－（α + τε） （3-2）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　τf——頻率溫度系數(shù)</p><p>　　α——電介質(zhì)的線膨脹系數(shù)</p><p>　　τε——介電常數(shù)的溫

30、度系數(shù)</p><p>　　3.2微波介質(zhì)陶瓷材料的分類</p><p>　　目前，國內(nèi)外對(duì)微波介質(zhì)陶瓷的研究已經(jīng)漸為完善，在微波頻段下，各種極化機(jī)制穩(wěn)定，材料的介電常數(shù)基本不隨頻率的變化而變化，根據(jù)介電常數(shù)的大小將其歸為低介、中介和高介3大類，著重對(duì)各種典型體系的結(jié)構(gòu)、介電性能、目前存在的問題和改性情況進(jìn)行概述[7]。</p><p>　　3.2.1低介微波介質(zhì)陶

31、瓷體系 </p><p>　　微波介質(zhì)陶瓷具有高介高損耗、低介低損耗的規(guī)律，故低介體系因其高品質(zhì)因數(shù)而被應(yīng)用于對(duì)介質(zhì)損耗要求比較嚴(yán)格的領(lǐng)域，如衛(wèi)星通訊、軍用雷達(dá)等方面[8,9]。</p><p>　　Al2O3 -TiO2 系</p><p>　　α-Al2O3 屬三方晶系，剛玉型結(jié)構(gòu)，O2-按畸變的六方緊密堆積，Al3+填充于2/3的八面體空隙中。α-Al2O3

32、的微波介電性能：εr=10，Qf=500000GHz，τf = 6×10-5/℃ ，品質(zhì)因數(shù)高，但存在燒結(jié)溫度高、諧振頻率溫度系數(shù)為較大的負(fù)值等缺點(diǎn)，摻CuO可有效降低燒結(jié)溫度，摻TiO2可調(diào)節(jié)其溫度系數(shù)，如經(jīng)退火處理的0.9A1203-0.1TiO2 具有優(yōu)異的介電性能：εr =l2.4，Qf=117000GHz,τf=1.5×l0-6/℃，常用于制備微波集成電路的基片。Al2O3-TiO2 系中摻入金屬氧化物可制

33、得MAl2O4-TiO2(M=Mg、Zn等)，通式為(1-x)MAl2O4-xTiO2。純MgA12O4的εr =8.75，Qf=68900GHz，tanδ=0.00017(12.3GHz)，但τf =-7.5×10-5/℃。TiO2的作用同樣是調(diào)節(jié)τf值，如0.75MgAl2O4-0.25TiO2的εr 和τf 分別為11.04和-1.2×10-5/℃ ，tanδ=0.00007(7.5GHz)，綜合性能比純MgA

34、l204 有明顯改善。</p><p>　　2） R2Ba(Cu1-x Ax)O5系</p><p>　　R2Ba(Cu1-xAx)O5(R=Y、Sm、Nd、Yb等，A=Mg、Zn)屬于單斜晶系，空間群為Pnma，結(jié)構(gòu)中含CuO5棱椎形多面體、R2O11多面體和BaO11多面體，取代元素A可提高Qf值。如Y2BaCuO5的εr=9.4，Qf=3831GHz，τf=-3．5×lO-

35、5/℃ ，而Y2Ba(Cu0.8Mg0.2)O5的微波介電性能為：εr=9.53，Qf=42287GHz，τf=3.88×lO-5/℃。該體系頻率溫度系數(shù)呈現(xiàn)較大的負(fù)值，需探索新的改性方法調(diào)節(jié)其溫度系數(shù)。</p><p>　　3）A(B'1/3B''2/3)O3系</p><p>　　Qf=ωr2/(2πγ)=常數(shù)

36、 （3-3）</p><p><b>　　式(3-3)中：</b></p><p><b>　　Qf——品質(zhì)因素</b></p><p>　　ωr——為材料的固有角頻率</p><p><b>　　γ——衰減系數(shù)</b><

37、;/p><p>　　ωr為材料的固有角頻率，γ為材料的衰減系數(shù)，在一定微波頻率下，材料的Qf 值基本保持不變，故在高頻下使用需首選 Qf值較高的材料。B位取代的復(fù)合鈣鈦礦型微波介質(zhì)陶瓷符合該要求，常應(yīng)用于高頻、低損耗領(lǐng)域。通常A為Ca、Ba或Sr，B'為Mg、Zn或Ni，B''為Nb或Ta。</p><p>　　鈣基Ca(B'1/3B''2/3)

38、O3的介電常數(shù)一般為20～40，Qf值均在10000以上，但溫度系數(shù)均是較大的負(fù)值，如該體系中Ca(Mg1/3Ta2/3)O3的值最高，為78000GHz，溫度系數(shù)卻為-61×10-6/℃。鈣基的A(B'1/3B''2/3)O3型陶瓷總體性能欠佳，應(yīng)用前景有一定的局限性。</p><p>　　鋇基Ba(B'1/3B''2/3)O3在A(B'1/3B

39、''2/3)O3系中具有最好的介電性能，可用于制備各種介質(zhì)諧振器和穩(wěn)頻振蕩器。如純Ba(Mg1/3Ta2/3)O3(BMT)的介電常數(shù)可達(dá)24.5～24.7，Q為26000(9.8GHz)，達(dá)到1.7×l0-6/℃，但燒結(jié)溫度高于1500℃，由此會(huì)造成組分的揮發(fā)，材料性能惡化。據(jù)報(bào)道通過共沉淀法制備粉體，可使BMT陶瓷的燒結(jié)溫度降低180～250℃，介電性能：Qf=65000 GHz(10GHz)，εr=23～

40、25，τf=(0～3)×10-6/℃，但工藝復(fù)雜，不適合產(chǎn)業(yè)化；加入少量MgO-Al2O3-CaO-ZnO助燒劑，可使燒結(jié)溫度降至1350℃，但會(huì)生成Ba5Ta4O15和Ba4Ta2O9等雜相，影響材料的介電性能。故需尋找更有效的方式降低該體系的燒結(jié)溫度[10]。</p><p>　　Ba(Mg1/3Ta2/3)O3和Ba(Mg1/3Zr2/3)O3(BZT)等陶瓷是有序一無序混合的鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，有序結(jié)

41、構(gòu)空間群為Pm3m，無序結(jié)構(gòu)的空間群為P3ml，其Q值很大程度上取決于晶格的有序度，較長的燒結(jié)時(shí)間可以增加有序度，Q值會(huì)大幅度提高。但對(duì)于Ba(Zn1/3Nb2/3)O3(BZN)，1350℃以下燒結(jié)的無序結(jié)構(gòu)的值卻比該溫度以上燒結(jié)的有序結(jié)構(gòu)的值還要高,故Ba(B'1/3B''2/3)O3系Qf值與微結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系還有待深入研究。</p><p><b>　　4）鈦酸鎂系列<

42、;/b></p><p>　　鈦酸鎂主要有3種晶體：正鈦酸鎂(Mg2TiO4)、二鈦酸鎂(MgTi2O5)和偏鈦酸鎂(MgTiO3)，其中正鈦酸鎂為反尖晶石型結(jié)構(gòu)，偏鈦酸鎂為鈦鐵礦型結(jié)構(gòu)。</p><p>　　正鈦酸鎂以(Mg)[Ti，Mg]O4為主晶相，在1MHz下介電常數(shù)、介電損耗和諧振頻率溫度系數(shù)分別為14、3×10-4和6×l0-5/℃ 。</p&g

43、t;<p>　　二鈦酸鎂的晶粒易異常長大，且介質(zhì)損耗較大，沒有實(shí)用價(jià)值。</p><p>　　偏鈦酸鎂在13GHz下εr =21，Qf=160000，τf=5×l0-5/℃。加入6 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的CuO-B2O3-V2O5助燒劑可使MgTiO3,燒結(jié)溫度由1400℃降至900℃，滿足產(chǎn)業(yè)化的要求。為解決溫度系數(shù)為較大負(fù)值的問題，通常摻雜少量CaTiO3，(正溫度系數(shù))對(duì)其改性，效果最好的

44、是0.95MgTiO3-0.05CaTiO3系統(tǒng)：εr=20～21，Qf=56000(7GHz),τf≈0×l0-6/℃，可用來制備高精度、熱穩(wěn)定高頻電容器以及GPS天線等。但純MgTiO3，燒結(jié)溫度范圍窄，較難合成，且在燒結(jié)中會(huì)生成雜相。如何最大程度上減少二鈦酸鎂相的生成是實(shí)際生產(chǎn)中需注重的問題。</p><p><b>　　5) AWO4系</b></p><

45、;p>　　AWO4(A=Ca、Sr、Ba、Zn、Mg)的結(jié)構(gòu)主要是由A2+半徑?jīng)Q定的，A2+的離子半徑小時(shí)(A=Mg、Zn和Mn時(shí))易形成黑鎢礦結(jié)構(gòu)，A2+和w6+與氧的配位數(shù)都為6，氧離子形成六方緊密堆積；A2+半徑較大時(shí)，則會(huì)形成白鎢礦結(jié)構(gòu)，A2+和w6+與氧原子的配位數(shù)分別為8和4，氧離子形成立方緊密堆積。</p><p>　　該體系燒結(jié)溫度較低(1100～1200℃)，品質(zhì)因數(shù)高，當(dāng)A為Ca、Sr、

46、Ba、Zn、Mg時(shí)，εr分別為10.0、8.58、8.27、16.58和8.75，Qf值都在20000GHz以上，但τf 數(shù)值均為較大的負(fù)值(-40×l0-5/℃以下)。國外有研究介紹，可通過向該體系中添加RNbO4(R=La，Nd，Sm)混合成(1-x)AWO4-xRNbO4的方法對(duì)其進(jìn)行改性，0.7CaWO4—0.3NdNbO4在1150℃下燒結(jié)3h后其τf可達(dá)-1.5×l0-5/℃。且隨x增大，其εr有所提高，

47、也得到一定改善，如0.5CaWO4－0.5NdNbO4的τf 可達(dá)3.9×10-6/℃，改性效果較為明顯。但原料成本較高，如能探索更好的方式有效調(diào)節(jié)溫度系數(shù)，將會(huì)有很好的應(yīng)用前景。</p><p><b>　　6) AB2O6系</b></p><p>　　Lee等最早研究了AB2O6(A=Ca、Mg、Mn、Co、Ni、Zn；B=Nb、Ta)的介電性能，如表

48、3-1所示。MgTa2O6和MgNb2O6的Qf值較高，但τf 不理想：前者的τf 為3×10-5/℃，后者的τf為-7×10-5/℃，兩者復(fù)合后在1450℃下燒結(jié)4h，得到的Mg(Ta1-xNbx)2O6 陶瓷，x=0.25時(shí)介電性能較為優(yōu)異：εr= 27.9，Qf=33100GHz，τf =-7×10-7/℃ 。目前國內(nèi)對(duì)該體系研究較少，原料成本和燒結(jié)溫度都較高，暫時(shí)較難實(shí)用化。</p>

49、<p>　　表3-1 AB2O6系的介電性能</p><p>　　3.2.2中介微波介質(zhì)陶瓷體系</p><p>　　1）(Zr,Sn)TiO4系</p><p>　　該體系是一種目前應(yīng)用比較廣泛的中介微波介質(zhì)陶瓷體系，Q值高，τf值低，其通式為ZnxTiySnzO4(x+y+z=2)。Sn的作用是提高Q值，但會(huì)略微降低εr ,其中(Zr0.8 Sn0.

50、2)TiO4(ZST)材料的介電性能最好。εr=38，Q=7000(7GHz)，τf≈0×10-6/℃ ，因較好的溫度穩(wěn)定性，用它制備的介質(zhì)諧振器可解決窄帶諧振器的頻率漂移問題。</p><p>　　(Zr1-xSnx)TiO4陶瓷的主晶相是以斜方ZrTiO4為基的(Zr，Sn)TiO4固溶體，在x<O.3時(shí)，為單相(Zr1-xSnx)TiO4固溶體；在0.3< x<0.4時(shí)會(huì)形成(T

51、i,Sn)O2 固溶體，此固溶體作為第二相與(Zr1-xSnx)TiO4共存，共存體比單相(Zr1-xSnx)TiO4固溶體具有較高的εr、τf 和較低的Q值。</p><p>　　ZST難以燒結(jié)致密，而εr的大小又與其致密化程度有關(guān)，通常采用堿金屬氧化物作為助燒劑促進(jìn)燒結(jié)。另外，摻雜BaO也能在對(duì)其介電常數(shù)和諧振頻率溫度系數(shù)影響不大的前提下很大程度地提高體系的Q值。</p><p>　　

52、2）BaO—TiO2系</p><p>　　該體系主要有兩種性能優(yōu)異的化合物，BaTi4O9(BT4)和Ba2Ti9O20(B2T9)</p><p>　　BT4屬于正交晶系，在4GHz下，εr=38，Q=9000，τf=-4.9×l0-5/℃。加入少量WO3可調(diào)節(jié)其溫度系數(shù)，如加入摩爾分?jǐn)?shù)為10％的WO3改性，可使其溫度系數(shù)接近于0×l0-6/℃。</p>

53、<p>　　B2T9 在4GHz下,Q為8000，介電常數(shù)為40左右，溫度系數(shù)為2×10-6/℃，B2T9化合物的形成是個(gè)緩慢的過程，且在燒結(jié)過程中會(huì)形成少量BT4和TiO2。BT4的存在對(duì)B2T9的性能影響較小，但TiO2(τf=4.5×10-4/℃)存在會(huì)增大體系的τf值。B2T9在1400℃以上分解為BT4和TiO2，因此燒結(jié)時(shí)必須在1400℃以下達(dá)到致密化才能使材料具有較好的性能。同時(shí)研究表明在

54、1000℃退火10～15h可提高B2T9的Q值。</p><p>　　BT4在BaO—TiO2體系的介電損耗較小，B2T9在體系中的諧振頻率溫度系數(shù)較低。加入一定的改性劑，將兩者按一定比例混合，制備的復(fù)相陶瓷在低頻和高頻下都能適用，且原料成本較低并已廣泛應(yīng)用于各種諧振器和濾波器的制備中。</p><p>　　3.2.3高介微波介質(zhì)陶瓷</p><p>　　微波在介質(zhì)

55、體內(nèi)傳播時(shí)的波長λ與其在自由空間傳播時(shí)的波長存在如式(3-2)關(guān)系：</p><p>　　λ2＝λ20/εr （3-4）</p><p><b>　　式中：</b></p><p&g

56、t;　　λ0——自由空間傳輸時(shí)的波長</p><p>　　λ——介質(zhì)體內(nèi)傳輸時(shí)的波長</p><p>　　εr——材料相對(duì)介電常數(shù)</p><p>　　εr越大，λ越小，從而諧振器尺寸越小，并且εr越大，電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下的極化能力愈強(qiáng)，電磁能量也容易集中在電介質(zhì)內(nèi)，使受到周圍環(huán)境的影響小。因此高的介電常數(shù)能促進(jìn)微波通訊設(shè)備、諧振器的小型化和集成化，在高電容量的集成

57、電路中以及低頻下工作的通訊設(shè)備中應(yīng)用廣泛。</p><p>　　BaO—R2O3—TiO2系 </p><p>　　長期以來，BaO—R2O3—TiO2系(R為鑭系稀土元素)一直是人們研究最多的體系，通式為Ba6-3xR8+2xTi18O54(BLT)，在BaO—R2O3—TiO2三元系統(tǒng)中，Ba6-3aR8+2xTi18O54固溶體形成區(qū)域固定在BaTiO3和BaLn2Ti40l2(或B

58、a3.75Ln9.5Ti18O54)的連線上，Ti:O為1:3。</p><p>　　隨Ｘ的減少，Ba2+增多，由于Ba2+的極性比La3+的極性大，系統(tǒng)總極性增強(qiáng)，εr值也會(huì)隨之增加。當(dāng)x=2/3時(shí)，Ba6-3xR8+2xTi18O54微波介質(zhì)陶瓷具有最高Ｑf值；在R=Sm的系統(tǒng)中Ｑf=10549GHz；R=Nd的系統(tǒng)中Ｑf＝10010GHz；R=Pr的系統(tǒng)中Ｑf=6611GHz；R=La的系統(tǒng)中Qf=2024

59、GHz。故BaO—Nd2O3—TiO2和BaO—Sm2O3—TiO2最具實(shí)用價(jià)值，它們的介電常數(shù)高(70～80)，通過摻雜改性提高其溫度穩(wěn)定性是以后研究的重點(diǎn)[9]。</p><p>　　2) CaO—Li2O—R2O3—TiO2系</p><p>　　CaO-Li2O-R203-TiO2體系是(1-x)(Li1/2 Rl/2)TiO3-xCaTiO3，是使用高εr低Q值、較大的正τf 的

60、CaTiO3與高εr 和較大的負(fù)τf的(Li1/2R1/2)TiO3復(fù)合而成的高εr和低τf 的微波介質(zhì)材料。當(dāng)CaO：LiO2：R2O3：TiO2=16：9：12：63時(shí)介電性能最好，如當(dāng)R為Sm且按如上比例燒結(jié)后，εr=105，Qf=4630GHz，τf=1.3×10-5/℃ 。</p><p>　　Yingchung Chen等制備的CaO—BaO—Li20—Sm2O3—TiO3(CBLST)，性

61、能優(yōu)異。</p><p>　　表 3-2 CBLST系的微波介電性能</p><p>　　CaO—Li2O—R203—TiO2系是對(duì)BaO—R2O3—TiO2體系的擴(kuò)展，各方面的性能比BaO—R2O3—TiO2體系均衡，是目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。</p><p>　　3)(A'1-xA''x)BO3型</p><p&

62、gt;　　CaTiO3是ABO3化合物中鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的代表，鈣鈦礦晶格結(jié)構(gòu)中鈦氧八面體中鈦離子的相互作用產(chǎn)生了很大的內(nèi)電場(chǎng)，從而使其擁有較高的介電常數(shù)，在7GHz下εr高達(dá)170,Ｑf為36000GHz，τf為8×10-4/℃。(A'1-xA''x)BO3型微波介質(zhì)陶瓷結(jié)構(gòu)和性能與其類似，有以下兩類典型材料[10]。 </p><p>　　第一類是由堿金屬和鑭系金屬取代A位的(A&

63、#39;1-xA''x)—TiO3 陶瓷，隨R的不同，材料的結(jié)構(gòu)取不同晶系的鈣鈦礦構(gòu)型：當(dāng)R=La時(shí)，為立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；R=Nd、Pr時(shí)，為四方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；R=Sm時(shí)，為正交鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。因此該系列材料的介電性能因鑭系元素的不同變化極大。如表3-3所示，該系列陶瓷的εr一般都在80以上，但τf值不理想，故通常不能單獨(dú)使用，而作為補(bǔ)償材料摻雜到其他體系中[11]。</p><p>　　表 3-3 A

64、位取代的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)化合物的介電性能</p><p>　　Table 3 Dielectric properties of perovskite—type compounds For A site complex</p><p>　　第二類是一種新型高介微波介質(zhì)陶瓷，用堿金屬離子(K+、Na+、Li+)部分取代AgNbO3中的Ag+而制備的(A'1-xA''x)—Nb

65、O3系陶瓷，具有很高的介電常數(shù)。天津大學(xué)所研究的對(duì)(A'1-xA''x)─NbO3同時(shí)進(jìn)行B位取代的(A'1-xA''x）（Nb1-yTay）O3 系陶瓷性能更為優(yōu)異，當(dāng)A為Na且Ag/Na及Nb/Ta的摩爾比均為3/2時(shí)，可使tan降低為4×10-4，εr達(dá)到340；當(dāng)A為K且Ag/K及Nb/Ta的摩爾比分別為9：l和4：l時(shí)，εr 和tan分別為619.5和0.0142，其因

66、超高的介電常數(shù)而受到很多學(xué)者的重視，但原料成本較高，合成復(fù)雜，離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離[12,13]。</p><p><b>　　4）鉛基鈣鈦礦系</b></p><p>　　鉛基鈣鈦礦系主要是指(Pb1-xCax)ZrO3、(Pb1-xCax)HfO3、(Pb1-xCax)(Fe1/2Nb1/2)O3、(Pb1-xCax)(Fe1/2Ta1/2)O3 、(Pb1-x

67、Cax)(Mg1/3Nb2/3)O3 、 (Pb1-xCax){(Fe1/2Nb1/2)1-ySny}O3等系列材料。該系列綜合了復(fù)合鈣鈦礦系列中A位取代和B位取代兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，有兩個(gè)顯著的特征：介電常數(shù)較高，頻率溫度系數(shù)較??；介電常數(shù)隨鉛含量的增加而增大，隨B位離子半徑的增大而減小[14]。</p><p>　　該系列有較高的εr但品質(zhì)因數(shù)較低(Qf<2000GHz)，通常對(duì)其進(jìn)行B位取代，以提高Q值，

68、尤其是Sn的引入能使[(Nb，F(xiàn)e)O6]八面體壓縮，外電場(chǎng)作用下，Nb5+、Fe3+移動(dòng)困難，降低整個(gè)諧振子的阻尼系數(shù)，損耗減小,Qf值顯著提高，而εr降低不明顯，如(Pb0.45Ca0.55){(Fe0.5Nb0.5)0.9Sn0.1}O3的Qf為8600GHz,εr=8600GHz，τf≈0×10-6/℃。</p><p>　　PbO易揮發(fā)，阻礙陶瓷的致密化，且Pb的缺位會(huì)造成晶格缺陷，形成第二相

69、(焦綠石相)，因此燒結(jié)中需加入PbZrO3、ZrO2作為埋粉以抑制PbO的揮發(fā)。精確控制原料純度和配比、較好地控制燒結(jié)氣氛和工藝是該體系產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。</p><p>　　3.3 微波介質(zhì)陶瓷材料的主要應(yīng)用</p><p>　　微波介質(zhì)陶瓷應(yīng)用范圍廣泛，在微波電路中的應(yīng)用主要有如下幾個(gè)方面[15,16]：</p><p>　　(1)用作微波電路的介質(zhì)基片，起著電路元

70、器件及線路的承載、支撐、絕緣的作用；(2)用作微波電路的電容器，起著電路或元件之間的耦合及儲(chǔ)能作用；(3)用作微波電路的介質(zhì)天線，起著集中吸收儲(chǔ)存電磁波能量的作用；(4)用作微波電路的介質(zhì)波導(dǎo)，起著引導(dǎo)電磁波沿一定方向傳播的作用；(5)用作微波電路的介質(zhì)諧振器件，起著類似一般電子電路中LC諧振電路的作用。其中，最后一項(xiàng)的應(yīng)用是最主要的。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)微波設(shè)備的小型化、高穩(wěn)定性和廉價(jià)的途徑是微波電路的集成化，早期金屬諧振腔和金屬波導(dǎo)體積和重量過

71、大，大大限制了微波集成電路的發(fā)展，由微波介質(zhì)陶瓷做成的介質(zhì)諧振器，可按設(shè)計(jì)要求將若干諧振器耦合在一起，制成一系列為滿足微波電路各方面需要的腔體塊狀微波器件，如：濾波器、穩(wěn)頻震蕩器及放大器等介質(zhì)諧振式選頻器件，體積小、重量輕介質(zhì)諧振器件的出現(xiàn)能排除微波電路小型化與集成化方向上的最大障礙。陶瓷介質(zhì)微波器件體積小、損耗低、穩(wěn)定好、承受功率高、可在惡劣條件下工作，最高應(yīng)用頻率可達(dá)90 GHz，不僅在民用中廣泛應(yīng)用，而且在軍用通信中受到重視。腔體

72、塊狀陶瓷介質(zhì)微波器件有分體和聯(lián)體兩種結(jié)構(gòu)，前者是由幾個(gè)諧振器耦合而成；后者是在一</p><p>　　微波介質(zhì)陶瓷材料主要用作微波頻率器件:介質(zhì)諧振器和介質(zhì)濾波器(帶通、帶阻、雙工器)兩大類組件，常作為汽車電話、攜帶電話等移動(dòng)通信(900MHz)和衛(wèi)星廣播電視 (12GHz)用元器件，從數(shù)百M(fèi)Hz到毫米波頻段，也有應(yīng)用實(shí)例[17]。</p><p>　　3.3.1 介質(zhì)諧振器</p&

73、gt;<p>　　用微波介質(zhì)陶瓷制作的介質(zhì)諧振器，可視為將特定頻率的微波封閉在介質(zhì)空間內(nèi)的兩端開路的一段介質(zhì)波導(dǎo)或一端開路的同軸諧振腔，這種器件有多種形狀和結(jié)構(gòu)，</p><p>　　圖3-1 介質(zhì)諧振器</p><p>　　常用的有以TE108為主模的圓柱形，TEM 為主模的同軸形與帶狀線形，TE118為主模的矩形， TM010為主模的圓桿形等。圓柱形諧振器的介質(zhì)體置于金屬

74、容器內(nèi)，微波能量是封閉的，損耗小，無負(fù)荷Q值高，不足的是體積較大。在高端微波中圓柱形和矩形介質(zhì)諧振器有廣泛應(yīng)用。TEM 諧振模式的損耗大，但器件體積最小的，多用于1GHz左右的低端頻率。TM010 模可與同軸線或波導(dǎo)發(fā)生強(qiáng)耦合[18]。諧振器的帶寬增大，介質(zhì)體積也較小。近年來，還開發(fā)出開口環(huán)形(頻率漂移小)、迭層式雙介質(zhì)(線性調(diào)諧范圍寬、溫補(bǔ)線性化)。以及TM110模(損耗極小、溫度穩(wěn)定性好)的介質(zhì)諧振器，用于微波體效應(yīng)管和雙極型晶體管

75、，以及砷化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管等器件的電路中。在通信和雷達(dá)系統(tǒng)中作為本機(jī)振蕩，最大市場(chǎng)是衛(wèi)星廣播電視接收設(shè)備[19]。</p><p>　　3.3.2介質(zhì)濾波器</p><p>　　介質(zhì)濾波器通常是由數(shù)個(gè)諧振器縱向多級(jí)連接構(gòu)成，可進(jìn)行級(jí)向耦合，其顯著特點(diǎn)是插損極小，耐功率性好。商品化生產(chǎn)最多的是移動(dòng)通信的攜帶電話、無繩電話、汽車電話、基臺(tái)的帶通、帶阻濾波器以及一體化收、發(fā)雙工器。在800～100

76、0MHz范圍內(nèi)系列化的介質(zhì)濾波器有近百個(gè)品種，可滿足各國移動(dòng)通信的需要[20]。其技術(shù)指標(biāo)為t插損2～3dB，波紋小于ldB，電壓駐波比約1.5，帶寬有1MHz、10MHz、5MHz、12.5MHz、16.5MHz等系列，帶外抑制在規(guī)定頻帶內(nèi)可達(dá)35dB以上。某些特殊要求點(diǎn)可達(dá)60dB以上。毫米波用介質(zhì)帶通濾波器在30GHz、50GHz、90GHz下，無負(fù)荷Q值分別為3400、2400、1500。濾波器特性在各頻帶良好。</p&g

77、t;<p><b>　　圖3-2介質(zhì)濾波器</b></p><p>　　3.3.3其它方面的應(yīng)用</p><p>　　微波介質(zhì)陶瓷除制作頻率器件外，也可作電介質(zhì)基片、介質(zhì)天線、介質(zhì)波導(dǎo)線路、20GHz左右的超小型片式電容器等的基礎(chǔ)材料使用。隨著微波電路集成化和不斷擴(kuò)大的應(yīng)用范圍。對(duì)微波介質(zhì)陶瓷材料的需求會(huì)越來越高，今后幾年內(nèi)，材料的穩(wěn)定性會(huì)進(jìn)一步提高；ε

78、f在2～2000范圍內(nèi)可調(diào)，適應(yīng)多種用途；τf 可在-100～300℃范圍變化；更方便地獲得零溫度系數(shù)的介質(zhì)諧振器；Q值在微波頻率下接近100000，比現(xiàn)有材料提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，損耗大幅度下降[21]。</p><p>　　4微波介質(zhì)陶瓷材料存在的問題和展望</p><p>　　微波介質(zhì)陶瓷各個(gè)體系的發(fā)展已趨于成熟，但仍然存在一些問題：目前對(duì)微波介質(zhì)陶瓷的研究大部分是通過大量實(shí)驗(yàn)而得出的經(jīng)驗(yàn)

79、總結(jié)，卻沒有完整的理論來闡述微觀結(jié)構(gòu)與介電性能的關(guān)系。探索和總結(jié)各個(gè)體系的晶體結(jié)構(gòu)、缺陷、化學(xué)鍵、晶界等對(duì)其介電性能的具體影響，以完整的理論模型展示出來，才能在這個(gè)領(lǐng)域有所突破。</p><p>　　介電常數(shù)、品質(zhì)因數(shù)和諧振頻率溫度系數(shù)三者之間彼此制約，摻雜改性彌補(bǔ)某些性能不足體系的缺陷、降低低介體系的諧振頻率溫度系數(shù)并追求高頻下(大于10GHz)超低損耗的極限、提高高介體系的品質(zhì)因數(shù)以及探索更高介電常數(shù)(大于

80、120)的新材料體系將是微波介質(zhì)陶瓷的發(fā)展趨勢(shì)，從(Ag1-xAx)(Nb1-yTay)O3 的出現(xiàn)說明這方面的研究還存在著很大的空間[22]。</p><p>　　另外，采用新的成型方式、制備方法和燒結(jié)技術(shù)來繼續(xù)提高已有體系的介電性能，仍會(huì)是研究的重點(diǎn)，如用濕化學(xué)方法合成粉體，等靜壓成型，微波燒結(jié)、熱壓燒結(jié)等技術(shù)在研究中將逐漸取代傳統(tǒng)固相燒結(jié)方式。</p><p>　　目前國外對(duì)微波介質(zhì)

81、陶瓷的應(yīng)用主要集中于無繩電話和手機(jī)上，日本、美國和德國技術(shù)較為領(lǐng)先。國內(nèi)對(duì)微波介質(zhì)陶瓷的研究始于20世紀(jì)80年代初，原料供應(yīng)、工藝水平、生產(chǎn)規(guī)模及測(cè)試設(shè)備等與國外還存在很大的差距，尤其在介電常數(shù)低于20的各體系的產(chǎn)業(yè)化上較為落后，很多器件和產(chǎn)品依靠進(jìn)口，隨著通訊事業(yè)的發(fā)展，提高微波介質(zhì)陶瓷的產(chǎn)業(yè)化水平，使得各性能優(yōu)異的材料體系從研究走向應(yīng)用，是亟待解決的問題[23]。</p><p>　　燒結(jié)溫度過高是微波介質(zhì)陶

82、瓷走向生產(chǎn)應(yīng)用的最大障礙，低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)能有效降低燒結(jié)溫度，促進(jìn)微波介質(zhì)陶瓷的產(chǎn)業(yè)化。故對(duì)微波介質(zhì)陶瓷低溫共燒的研究將是其制造工藝的發(fā)展趨勢(shì)。近些年來國內(nèi)外對(duì)微波介質(zhì)陶瓷低溫共燒的研究多集中于低介和中介體系，預(yù)計(jì)對(duì)高介體系低溫共燒的研究也將成為微波介質(zhì)陶瓷的一個(gè)發(fā)展方向。</p><p>　　隨著數(shù)據(jù)移動(dòng)通訊和衛(wèi)星通訊的迅速發(fā)展，特別上微波器件多層設(shè)計(jì)思想的提出，微波器件的小型化、工作高頻化與多頻化

83、進(jìn)程的加快，微波介質(zhì)陶瓷的低溫?zé)Y(jié)、低損耗以及介電常數(shù)可調(diào)、微波器件的進(jìn)一步實(shí)用化必然成為新一輪研究的熱點(diǎn)；高介電材料的研究雖然有所降溫，但在制作貼片式微波器件方面仍然會(huì)在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)占有重要地位[24]。目前，微波介質(zhì)陶瓷領(lǐng)域的熱點(diǎn)有：傳統(tǒng)微波介質(zhì)陶瓷的低溫?zé)Y(jié)以及中低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷新體系的開發(fā)；高介電常數(shù)微波介質(zhì)新體系探索；微波介質(zhì)陶瓷低損耗的極限與超低損耗；頻率捷變微波介質(zhì)陶瓷等；微波材料實(shí)用化。</p>&l

84、t;p>　　隨著微波技術(shù)的不斷發(fā)展, 一方面促進(jìn)了微波介質(zhì)陶瓷材料新體系新應(yīng)用的不斷出現(xiàn)；另一方面, 也對(duì)微波陶瓷材料的性能提出了更高的要求。要滿足這些要求, 首先是研制出性能更優(yōu)異的新材料, 同時(shí), 采用新工藝新技術(shù)來提高材料在組成與結(jié)構(gòu)方面的均勻性及致密性已成為發(fā)揮材料優(yōu)良性能不可忽視的問題。</p><p>　　目前, 在微波陶瓷材料研究領(lǐng)域亟須解決的課題是：（1）對(duì)已有材料的性能要進(jìn)一步提高, 以滿

85、足微波技術(shù)向高、精、尖方向發(fā)展；（2）微波介質(zhì)材料性能的微觀機(jī)理尚不十分清楚,缺乏理論性的解釋和材料研制的理論指導(dǎo), 須加強(qiáng)微波陶瓷的理論研究；（3）特殊頻段（小于2GHz,大于12GHz）上用的新材料, 尚待開發(fā)。</p><p>　　展望微波陶瓷材料的研制, 其具體目標(biāo)是獲得如下性能的一系列新材料:</p><p>　　1、介電常數(shù)在10～200之間, 而且比較穩(wěn)定；</p>

86、;<p>　　2、損耗盡可能降低, 使諧振品質(zhì)因數(shù)大于104量級(jí)；</p><p>　　3、頻率溫度系數(shù)達(dá)到10-6/℃數(shù)量級(jí), 盡量趨近于0。</p><p>　　總之, 隨著新材料的開發(fā)和應(yīng)用, 微波介質(zhì)陶瓷將顯示出強(qiáng)大的生命力和無限廣闊的前景。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p&

87、gt;　　本學(xué)位論文是在熊鋼老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從論文選題到完成論文都浸透了老師的大量心血和精力，熊老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和求實(shí)精神、忘我的工作作風(fēng)、學(xué)術(shù)上的遠(yuǎn)見和生活上的平易近人，時(shí)刻激勵(lì)著我，是我畢生學(xué)習(xí)的榜樣。熊老師平時(shí)對(duì)我們說過的話對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響！值此論文完成之際，特向熊老師致以誠摯的感激和無盡的敬意！</p><p>　　在課題研究中，得到了課題組丁松乾、劉海濤、胡江

88、坤、沈晨、閆瑞瑞同學(xué)的關(guān)心和幫助。與他們進(jìn)行了多次有益的探討和學(xué)術(shù)交流，得到了許多啟發(fā)，對(duì)于他們的支持和幫助表示誠摯的謝意！</p><p>　　最后，向所有給予我關(guān)心和幫助的領(lǐng)導(dǎo)、老師、親人、同學(xué)和朋友再次表示衷心的感謝！感謝母校對(duì)我四年的教育和培養(yǎng)！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]干福熹.信息材料

89、.天津:天津大學(xué)出版社,2000:200-222.</p><p>　　[2]汪東亮,譚壽濤,趙梅瑜.精細(xì)陶瓷材料.北京:中國物質(zhì)出版社,2000:200.</p><p>　　[3]張啟龍.低溫?zé)Y(jié)微波介質(zhì)陶瓷及多層片式帶通濾波器研究.浙江大學(xué)材料學(xué)院, 2004:4-8,56.</p><p>　　[4] 何進(jìn),楊傳仁.微波介質(zhì)材料綜述.電子元件與材料,1

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