功能陶瓷 电介质陶瓷和绝缘陶瓷 中介 微波介质陶瓷讲解

5
5
5.5 微波介质陶瓷
实现微波设备的小型化、高稳定性和廉价的途径是微波电
路的集成化。由于金属谐振腔和金属波导体积和重量过大，
大大限制了微波集成电路的发展，而微波介质陶瓷制作的
谐振器与微波管、微带线等构成的微波混合集成电路，可
使器件尺寸达到毫米量级。这就使微波陶瓷成为实现微波 控制功能的基础和关键材料。它的应用大致分为两个方面. 从而对性能也有两种不同要求: 一种是用于介质谐振器(dielectric resonator )DR的功能 陶瓷，其中用于包括带通(阻）滤波器(filters )、分频器、 耿氏二极管、双工器和多工器、调制解调器(modem）等 固体振荡器(oscillators)中的稳倾元件;
P.R.China: 6 companys mainly
浙江正原电气股份有限公司、潮州三环(集团)股份有限公司、景华电子有限责任 公司(999厂)、苏州捷嘉电子有限公司、浙江嘉康电子有限公司、福建南安讯通电 子公司、高斯贝尔公司、嘉兴佳利电子有限公司、西安广芯电子科技有限公司、 张家港燦勤电子元件有限公司、武汉凡谷电子技术股份有限公司、江苏江佳电子 股份有限公司
11
11
1.4.5 微波介质陶瓷
最简单的电介质谐振器是一个相对介电常数为εr的陶瓷圆 柱体，其εr值很高，足以使得电介质－空气界面上反射的 电磁波仍维持在体腔内。
Avoidance Sensors Dielectric Resonator Antennas Motion Detectors
9
9
Famous company
Japan: Murata村田制作所 Germany: EPCOS(S+M) USA: Skyworks Solutions Inc. 陶瓷分部 Trans-Tech USA: Narda Microwave-West Mini-Circuits England: Morgan Electro Ceramics
微波信号由于其频率极高，波长极短，具有如下特点： 由于频率高，信息容量大，所以十分有利于在通信技术
领域中应用。 可进行直线传播，具有很强的传播方向性．以及高能量
和对于金属目标的强反射能力。因此，在雷达、导航等 方面有利于提高发射和跟踪目标的准确性。 对不同介质具有强穿进和强吸收能力。从面可实现穿透 高空中电离层的卫星通信。进行微波医疗诊断、微波探 伤，以及作为微波吸收材料和发热体。 微波设备的数字化可实现通信的保密性。
4
分米波 VHF
厘米波 SHF
毫米波 亚毫米 EHF SEHF
Frequency bands covered by the various wireless technologies (*includes ‘Bluetooth’; Harald Blatand (Bluetooth) was a famous King of Denmark c.960 who is known for encouraging communication between people).
(VHF)， 厘米波段： λ =10cm-1cm，f=3GHz-30GHz，超高频段
(SHF)； 毫米波段： λ =1cm-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱmm，f=30GHz-300GHz，极高频
段(EHF) 亚毫米波段： λ =1mm-0.1mm，f=300GHz-3000GHz，
极超高频段(SEHF)。
3
1.4.5 微波介质陶瓷 (Microwave dielectric ceramics)
10
1.4.5 微波介质陶瓷
微波陶瓷的介电性能
介质谐振器的典型工作模式
由于微波陶瓷介质工作在微波频率下，介质材料的主要 特性参数(εr 、tgδ、 τf)具有某些特殊要求。对εr而言，由 于时间常数大的电极化形式在微波条件下来不及产生， 而电子位移式极化在介电常数中所占比例极小，所以起 主要作用的是金属离子位移式极化。
8
8
Applications for Temperature Stable Dielectric Resonators
Typical Applications Cellular Base Station
Filters and Combiners PCS/PCN Filters and Combiners Direct Broadcast Satellite Receivers Police Radar Detectors LMDS/MMDS Wireless Cable TV Automobile Collision
微波介质陶瓷 (Microwave dielectric
ceramics)
1
2
2
1.4.5 微波介质陶瓷 (Microwave dielectric ceramics)
在电磁辐射的全频谱中,通常将甚高频(30-300 MH z)至近红 外(750 GHz)波段标为微波。一般常将微波波段定义为300 MHz-3000 GHz，其波长范围为1m-0.1mm，即分米波至亚 毫米波。其中又划分为四个波段。 分米波段：λ=1m-10 cm，f=300 MHz-3GHz，甚高频段
Dielectric Filter
7
7
在微波电路中的应用主要有以下几方面： 用作微波电路的介质基片 起着电路元器件及线路的承载、支撑和绝缘作用； 用作微波电路的电容器 起着电路或元件之间的耦合及储能作用； 用作微波电路的介质天线 起着集中吸收储存电磁波能量的作用； 用作微波电路的介质波导 起着导引电磁波沿一定方向传播的作用； 用作微波电路的介质谐振器件（最主要应用） 起着类似于一般电子线路中LC谐振电路的作用
另一种则是用于微波电路中的介质陶瓷。其中包括用于 微波集成电路(MIC)介质基片、介质波导、微波天线 (Antennae)及微波电容器等。
6
6
Dielectric Resonators
谐振器件
介质波导
Dielectric Patch Antenna
微波天线
微波滤波器 介质基片 介质电容器