20180820 微波介质陶瓷材料及其应用简介 高斯贝尔功田电子
微波介质陶瓷的应用
微波介质陶瓷（MWDC）是应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段，300MHz～300GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，是近年来国内外对微波介质材料研究领域的一个热点方向。
近年来，移动通讯、卫星通信、军用雷达、全球卫星定位系统（GPS）、蓝牙技术、无线局域网等现代通信技术得到了快速发展。
这些通信装置中使用的微波电路一般由谐振器、滤波器、振荡器、衰减器、介质天线、微波集成电路基片等元件组成，微波介质陶瓷（MWDC）是其制备的关键基础材料。
用微波介质陶瓷制作的元器件具有体积小、质量轻、性能稳定、价格便宜等优点。
目前微波陶瓷材料和器件的生产水平以日Murata公司、德EPCOS公司、美Trans-Tech公司、Narda MICROW A VE-WEST公司、英Morgan Electro Ceramics、Filtronic等公司为最高。
其产品的应用范围已在300MHz～40GHz系列化，年产值均达十亿美元以上。
国外介质陶瓷材料发展具有综合领先水平的是日本、美国等发达国家。
日本在介质陶瓷材料领域中一直以全列化、产量最大、应用领域最广、综合性能最优，占据了世界电子陶瓷市场50％的份额。
美国在电子陶瓷的技术研发方面走在世界前列，但是产业化应用落后于日本，大部分技术停留在实验室阶段。
目前，美国电子陶瓷产品约占世界市场份额的30%，居全球第二位。
目前世界电子陶瓷的市场规模达到1300亿美元左右。
未来几年需求量每年将以15～20%的速度增长，到2015年需求量将突破2100亿美元。
我国特陶企业集中分布在北京、上海、天津、江苏、山东、浙江、福建、广东等沿海城市和地区以及华中部分城市地区，西南西北等偏远地区以原军工三线企业为主。
在我国电子陶瓷行业中，股份制和三资企业具有最强的竞争力。
国内微波介质陶瓷材料及器件的生产，在技术水平、产品品种和生产规模上与国外相比有较大差距。
我国特种陶瓷产业目前主要存在产业规模小、技术创新弱、研发投入少、品牌知名度不高、工艺和装备水平低、能耗高、融资困难、无序竞争等问题，特别是企业缺乏创新能力，产业缺乏创新平台，严重制约了特种陶瓷产业由量向质的飞跃提升。
高介微波介质陶瓷材料
高介微波介质陶瓷材料高介微波介质陶瓷材料是一种特殊的材料，具有高介电常数和低介质损耗的特点。
它在微波领域有着广泛的应用，如通信设备、雷达系统、无线电频率调谐器等。
本文将介绍高介微波介质陶瓷材料的特点、制备方法以及应用领域。
高介微波介质陶瓷材料具有高介电常数的特点，这意味着它在微波频率下具有较高的介电响应。
这使得它可以在微波电路中作为介质材料来调整电路的性能。
此外，高介电常数的材料还可以增加微波电路的电场集中效应，提高微波能量的传输效率。
除了高介电常数，高介微波介质陶瓷材料还具有低介质损耗的特点。
介质损耗是指材料在电场或磁场作用下，因材料内部能量的耗散而导致的能量损失。
高介质损耗会使微波电路的效能下降，而高介微波介质陶瓷材料的低介质损耗能够降低电路中的能量损失，提高电路的工作效率。
高介微波介质陶瓷材料的制备方法多样。
其中一种常见的方法是采用固相反应法。
首先，选取合适的原料，通常是氧化物或碳酸盐等化合物。
然后，将原料混合均匀，并进行烧结。
在烧结过程中，原料中的化合物会发生反应，形成陶瓷材料的晶体结构。
通过调整原料的配比和烧结温度，可以获得具有高介电常数和低介质损耗的高介微波介质陶瓷材料。
高介微波介质陶瓷材料在通信设备领域有着广泛的应用。
在无线通信系统中，高介微波介质陶瓷材料可以作为天线的介质，提高天线的性能。
此外，它还可以作为滤波器、耦合器和隔离器等微波电路的基础材料，用于调整电路的频率响应和增强微波信号的传输效果。
雷达系统是另一个应用高介微波介质陶瓷材料的领域。
在雷达系统中，高介微波介质陶瓷材料可以作为天线的支持材料，提高天线的稳定性和性能。
此外，它还可以用于制作雷达天线的匹配器和耦合器，提高雷达系统的工作效率和灵敏度。
此外，高介微波介质陶瓷材料还可以应用于无线电频率调谐器。
在无线电频率调谐器中，高介微波介质陶瓷材料可以作为可调谐电容器的介质，用于调整电路的频率响应和改变电路的电容值。
这使得无线电频率调谐器可以在不同频率范围内实现高效的信号调谐。
介电常数30的微波介质陶瓷材料
介电常数30的微波介质陶瓷材料微波介质陶瓷材料是一种具有较高介电常数的陶瓷材料，常用于微波器件和电子设备中。
本文将介绍以介电常数30为特点的微波介质陶瓷材料的性质、应用以及制备工艺。
一、性质微波介质陶瓷材料的介电常数是其重要的性能参数之一。
介电常数是材料对电场的响应能力的度量，它决定了材料在电场中的极化程度。
对于介电常数较高的材料，它们在电场作用下极化的能力较强，因而能够有效地储存和传导电能。
以介电常数30的微波介质陶瓷材料为例，它具有以下特点：1. 高介电常数：介电常数30意味着该陶瓷材料在电场作用下具有较强的极化能力，能够有效地储存和传导电能。
2. 低损耗：微波介质陶瓷材料通常具有较低的介电损耗，即在电场作用下能量的损失较小。
这一特点使得它们在微波器件中能够实现高效的能量传输和信号传导。
3. 良好的稳定性：微波介质陶瓷材料具有良好的化学稳定性和热稳定性，能够在高温、高湿等恶劣环境下保持较好的性能稳定性。
4. 良好的机械性能：微波介质陶瓷材料通常具有较高的硬度和强度，能够抵抗外界的机械应力和冲击。
二、应用以介电常数30的微波介质陶瓷材料为基础，可以制备各种微波器件和电子设备，如滤波器、耦合器、天线、射频开关等。
这些器件在通信、雷达、卫星导航等领域中起着重要的作用。
1. 微波滤波器：微波介质陶瓷材料具有较高的介电常数和较低的损耗，能够实现对特定频率的微波信号进行滤波和选择性传输。
通过合理设计和选择介电常数30的陶瓷材料，可以制备出具有良好滤波性能的微波滤波器。
2. 微波耦合器：微波介质陶瓷材料的高介电常数和低损耗使其成为制备微波耦合器的理想选择。
微波耦合器是用于将微波信号从一个传输线传输到另一个传输线的器件，常用于微波通信和雷达系统中。
3. 微波天线：微波介质陶瓷材料具有较高的机械强度和较好的热稳定性，能够满足微波天线对材料性能的要求。
通过制备具有介电常数30的陶瓷材料，可以实现对微波信号的有效接收和辐射。
一种高介电常数微波介质陶瓷材料及其制备方法
一种高介电常数微波介质陶瓷材料及其制备
方法
高介电常数微波介质陶瓷材料在无线通信、雷达技术等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍一种制备这种材料的方法。
首先，该方法使用的原料主要包括陶瓷粉体和添加剂。
陶瓷粉体通常是使用一
种或多种金属氧化物制备而成，并具有高介电常数特性。
添加剂则是用于调节材料的物理和化学性质，提高材料的稳定性和加工性能。
制备方法的第一步是将陶瓷粉体和添加剂按照一定的配比混合均匀。
混合时可
以使用机械搅拌或者球磨的方法，以确保粉体和添加剂的颗粒均匀分散。
接下来，将混合均匀的粉体压制成坯体。
常用的压制方法包括干式压制和浸渍法。
干式压制是将混合物放入压模中，通过加压形成坯体；而浸渍法则是先制备一定尺寸的基体，然后将混合物溶解在适当的溶剂中，浸渍基体，再通过干燥和烧结形成坯体。
在得到坯体后，需要进行烧结处理。
烧结是指将坯体置于高温下，使其颗粒间
发生结合，形成致密的陶瓷材料。
烧结温度和时间需要根据具体的陶瓷材料和添加剂来确定，通常在1200°C-1600°C的范围内进行。
最后，进行表面处理和性能测试。
通过对材料表面进行磨削、抛光等处理，可
以得到光滑的表面。
然后进行介电常数、热膨胀系数和热导率等性能的测试，确保材料达到设计要求。
综上所述，通过适当的原料选择和制备工艺优化，可以制备出具有高介电常数
的微波介质陶瓷材料。
这种材料在无线通信和雷达技术等领域的应用前景非常广阔，有望为相关行业带来更加可靠和高效的解决方案。
微波介质陶瓷材料及其应用简介 高斯贝尔功田电子
εr：35， Q：30000 @ 3GHz
9
0
0
5
0
ANS5YS TRAININ1G0
五 微波介质陶瓷部分商用产品性能
εr：25±1， Qf>150000GHZ，τf =0 ± 5ppm/ ℃，（用于卫星通讯 ）。
εr： 45± 1， Qf>80000GHZ, τf =0 ± 5ppm/ ℃，
MWDC (Microwave dielectric ceramics)微波介
微波介质陶瓷成为质近陶年瓷 来国内外研究热点，主要是微波移动通信迅速发展的需
ANSYS TRAINING
微波介质一陶微瓷波材介料质在陶微瓷波概通述信、雷 达、移1.动1 通微信波、介移质动电话基站（由其4G、 5G）,卫陶瓷星应广用播通讯及全球卫星定位导 航系统中有着不可替代的重要作用 。
微波介质陶瓷材料及其应用简介
高斯贝尔功田电子陶瓷研发部 陈功田
2018.08.20
ANSYS TRAINING
微波陶
一 微波介质陶瓷概述
瓷
微波介质陶瓷是指应用于微波频段（300MHz～3000GHz）电路中作 为
介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷。微波介质陶瓷是一种新型高 技术无机材料，在电子电路等方面有十分重要的作用,在军用及民用领域 有广泛的应用.其主要应用于微波谐振器、滤波器与振荡器，微波电路中 的绝缘基片材料，和高性能陶瓷基微波板材。
（用于卫星通讯和移动电话基站）；
εr： 35± 1， Qf>80000GHZ, τf =0 ± 5ppm/ ℃，
（用于卫星通讯和移动电话基站）；
εr：82，Qf>8000GH Z ，τf=0±5ppm/℃，(用于移动GPS)；
0820微波介质陶瓷材料及其应用简介高斯贝尔功田电子
<20
温度系数可调
125±3
>2500
<20
150±4
>2000
<30（NPO）
180±4
>1800
<30（NPO）
200±5
>1200
30±10
245±5
>1000
30±10
12
六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.2 介质谐振器
介质振荡器
介质谐振器，振荡器为微波电子 设备提供稳定的频率参考源。
13
六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
5 10×10×4
-2
2
3
95～120 要求接地板是20×20mm
全球定位导航的GPS、北斗天线用什么陶瓷介质基板，对 天线的性能影响是很大。特别是材料的介电常数对天线的尺寸 起到关键的作用。
在同一谐振频率的条件下高介电常数的介质材料，天线的 体积会减小。
21
六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.4 GPS、北斗、RFID陶瓷片天线
备注
1 66×66×1
6
1.5
3
2.5～5.4 要接地基板70×70mm或更大
2 25×25×4
3
1.5
3
15～25 接地板是35×35mm，可以做到4.5dB
3 18×18×4 1.5
2
3
35～40 接地板是50×50mm，可以做到3dB
4 13×13×4
0
2
3
85～100 要求接地板是50×50mm
有介电常数r、谐振品质因数Q值、谐振频率温度系数tf，这三个性能参数的综合数值决定 了微波陶瓷的应用价值。
2.1 介电常数r
高介微波介质陶瓷材料
高介微波介质陶瓷材料高介微波介质陶瓷材料是一种具有特殊性能的材料，其在微波领域有着广泛的应用。
本文将从材料的特性、制备工艺和应用领域等方面进行介绍。
高介微波介质陶瓷材料具有较高的介电常数和介磁常数，使其在微波领域中具有独特的应用价值。
其主要特性包括低损耗、高稳定性、良好的耐高温性和耐腐蚀性等。
这些特性使得高介微波介质陶瓷材料在通信、雷达、微波加热等领域得到了广泛应用。
高介微波介质陶瓷材料的制备工艺主要包括原料配制、成型、烧结和表面处理等环节。
首先，选取合适的原料，经过精细的配比和混合，得到均匀的混合料。
然后，通过压制、注塑、挤出等成型工艺，将混合料制备成所需的形状。
接下来，经过烧结工艺，将成型体加热到一定温度，使其发生化学反应，形成致密的结构。
最后，经过表面处理，使得材料具有良好的表面性能。
高介微波介质陶瓷材料在通信领域中有着重要的应用。
例如，在微波通信设备中，高介微波介质陶瓷材料可以作为滤波器、衰减器和耦合器等组件的基础材料。
其低损耗和高稳定性使得通信设备具有更好的性能和更长的使用寿命。
高介微波介质陶瓷材料还广泛应用于雷达系统中。
在雷达天线系统中，高介微波介质陶瓷材料可以作为天线基座和隔离器等关键部件的材料。
其良好的耐高温性和耐腐蚀性使得雷达系统在恶劣环境下能够正常运行。
除了通信和雷达领域，高介微波介质陶瓷材料还可以用于微波加热领域。
在家用微波炉中，高介微波介质陶瓷材料可以作为加热腔体的内壁材料，其高热传导性能和耐高温性能使得微波加热更加高效和安全。
高介微波介质陶瓷材料是一种具有特殊性能的材料，其在微波领域有着广泛的应用。
通过合理的制备工艺和应用领域的选择，高介微波介质陶瓷材料能够发挥其独特的优势，满足不同领域的需求。
微波介质陶瓷材料及其应用
意义及应用背景、国内外研究现状分析及论文的主要研究内容等。 Equation Chapter (Next) Section 1
2 微波介质陶瓷材料的发展
微波介质陶瓷材料的发展背景
近年来，移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙技术以及无线局域 网(WLA)等现代通信业得到了飞速发展。这种飞速发展极大的带动了现代通信相关元器 件的需求。对微波谐振器、滤波器、振荡器、移相器、微波电容器以及微波基板等元 器件这种庞大的市场需求，再加上微波介质陶瓷制作的介质谐振器等微波元器件具有 体积小、质量轻、性能稳定、价格便宜等优点，因此微波介质陶瓷也发展得相当迅速， 其市场也迅速扩大，并且在现代通信工具的微型化、片式化、集成化起着举足轻重的 作用。正是这种强大的市场驱动，微波介质陶瓷得到了广泛而深入的研究。世界各国 都在加大投入进行广泛的研究，陆续开发出新材料体系。这些体系要得到工业应用， 必须在性能上要满足高介电常数、低介电损耗以及良好的频率稳定性，当然还要求低 的成本。
微波介质陶瓷材料的发展背景 ...........................................................错误!未定义书签。 国内外微波介质陶瓷材料的发展 .......................................................错误!未定义书签。 3 微波介质陶瓷材料的应用....................................................................错误!未定义书签。 微波介质陶瓷的性能要求 ...................................................................错误!未定义书签。 微波介质陶瓷材料的分类 ...................................................................错误!未定义书签。
微波介质陶瓷
报告内容
1 微波介质陶瓷的简介
微波介质陶瓷是指应用于微波频段电路中作为介质材料 （主要是300MHz～300GHz 频段波长介于0.1mm-1m的电 磁波）并完成一种或多种功能的陶瓷
2 微波介质陶瓷的应用
应用
3 微波介质陶瓷的发展史
我国微波介质陶瓷的发展
在我国直到20世纪80年代初才开始有微波介质陶瓷材料 方面的研究，20世纪90年代以来，我国开始重视研发新型 微波介质陶瓷材。 目前，随着国家越来越重视微波介质元器件的发展， 《中国制造2025》指出加快微波功能模块，微波介质陶瓷， 4G通信产业相关发展。 我国在微波介质陶瓷领域的研究水平正在逐渐接近发达 国家。研发拥有自主知识产权的微波介质陶瓷新材料及新 型微波元器件对提高我国电子信息领域的国家竞争力具有 重要的战略意义
4 微波陶瓷的展趋势
具体来说，可以从以下几个方面展开
理论上加强对微波介质极化、介质损耗机理的研究，明确微观 结构对材料微波性能的影响，以研究和开发新型的微波介质材料。 为提高Q值和εr ，可以采用新工艺和新技术。
根据性能，可以采用同种材料体系的离子复合取代或不同材料 体系的复合，提高材料的综合性能.采用低温共烧陶瓷 (LTCC)技 术降低微波介质陶瓷的烧结温度，解决微波陶瓷生产应用的困难， 促进微波陶瓷的产业化。通常以氧化物或低熔点玻璃为助烧剂， 以此来降低材料的烧结温度.
功能陶瓷电介质陶瓷和绝缘陶瓷中介微波介质陶瓷概要
QUEST中文本文件的读写方法上海东方申信科技发展有限公司2011-5-25 徐慧在用DELMIA/QUEST进行仿真建模时，有时需要从外部读入计划、工时等文件，模型运行过程中，有时也需要定期将运行的数据写出，写入到文本文件中。
本文将简单讲述用QUEST建模时文本文件的读写方法。
文本文件的读写需要建立stream流，建立stream流时，需要为其指定一个整数。
在一个函数中打开、关闭该文件，作为局部变量进行使用时，可以指定1~15中任意一个整数，多个文件都需要对其进行操作，作为全局变量使用时，指定15以上的正整数。
打开文件的命令：λopen file 'c:\deneb\projlib\data\sim.csv‟ for text input as 3open file 'c:\deneb\projlib\data\out.dat' for text output as 1open file 'c:\deneb\projlib\data\sim.csv‟ for text append as 12注意：open file ……‟ for text output as 1命令每次写数据到文件中时，都会将上次写的内容覆盖。
open file ……‟for text output as 1命令每次写数据到文件中时，不会覆盖原来的数据，仅将本次的内容写入。
从文件中读取内容的命令：λread_line( #3, temp_string)将从文件中读到的内容拆分赋值给多个变量：λcolumns = scan_str(temp_string, "\t", part_name, at_time, lot)注意：temp_string内容以“\t”为分隔符。
将数据写入文件：λwrite ( #1, 'output to the file: ', num1, cr)文件关闭λclose #1注意，文件使用完毕后，要注意及时关闭。
一种高介电常数微波介质陶瓷材料[发明专利]
![一种高介电常数微波介质陶瓷材料[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/811f6799d0f34693daef5ef7ba0d4a7303766c74.png)
(10)申请公布号 CN 102351537 A(43)申请公布日 2012.02.15C N 102351537 A*CN102351537A*(21)申请号 201110185820.9(22)申请日 2011.07.04C04B 35/50(2006.01)C04B 35/46(2006.01)C04B 35/622(2006.01)(71)申请人武汉理工大学地址430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人曹明贺 王志建 刘韩星 郝华余志勇 郭丽玲 尧中华(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102代理人张安国伍见(54)发明名称一种高介电常数微波介质陶瓷材料(57)摘要本发明提供了一种高介电常数微波介质陶瓷材料，该材料体系基本组成mSrO-nCeO 2-pTiO 2，烧结样品物相组成主要有两部分：一部分Ce 与SrTiO 3形成固溶体，其化学式为Sr 2Ce 2Ti 5O 16，另外一部分Ce 元素主要以CeO 2形式存在；该微波介质陶瓷体系具有以下特征：在保持高介电常数的同时具有很高的材料品质因数，和良好的温度稳定性；本发明提供的微波介质材料体系mSrO-nCeO 2-pTiO 2，各组分的含量分别是14.8mol ％≤m ≤22.2mol ％，22.2mol ％≤n ≤48.1mol ％，37.1mol ％≤p ≤55.6mol ％，m+n+p ＝100mol ％。
通过测量结果发现，该类微波介质材料具有高的介电常数和品质因子以及近零温度系数，其介电常数80＜εr ＜113，Q f ＞9000GHz ，-20ppm/℃＜τf ＜235ppm/℃。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页1.一种高介电常数微波介质陶瓷材料，其特征在于：该材料为mSrO-nCeO2-pTiO为主料系微波介质陶瓷，各组分的摩尔含量分别是：14.8mol％≤m≤22.2mol％，22.2mol％≤n≤48.1mol％，37.1mol％≤p≤55.6mol％，m+n+p＝100mol％，该材料介电常数80＜εr ＜113，品质因子与频率的乘积Qf＞9000GHz，谐振频率温度系数-20ppm/℃＜τf＜235ppm/℃。
一种微波介质陶瓷材料及其制备方法[发明专利]
![一种微波介质陶瓷材料及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e53b561c9e31433238689331.png)
专利名称：一种微波介质陶瓷材料及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：刘超,吴悦广,周星星
申请号：CN201810869925.8
申请日：20180802
公开号：CN108821768A
公开日：
20181116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种微波介质陶瓷材料，由复合氧化物和添加剂制备而成；所述复合氧化物具有下式所示的通式：MLaTiM’O；其中，M为Ca、Ba或Mg；M’为Al、Sb或Bi。
与现有技术相比，本发明提供的微波介质陶瓷材料由特定通式的复合氧化物和添加剂制备而成，为中介电常数微波介质陶瓷；该微波介质陶瓷材料满足介电常数在45附近且连续可调，并且具有极高的Q*f值及较好的烧结稳定性，同时能够实现温漂连续可调以满足各种需求。
实验结果表明，本发明提供的微波介质陶瓷材料的相对介电常数ε为43.2～46.8，品质因数Q*f值≥46200GHz，且烧结稳定；同时温漂调节范围为‑8～+13ppm/℃，并连续可调以满足各种需求，具有非常优秀的应用价值和市场潜力。
申请人：广东国华新材料科技股份有限公司
地址：526020 广东省肇庆市风华路18号风华电子工业园4号楼4-5层
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：赵青朵
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卫星通讯用高性能微波介质陶瓷的研制
卫星通讯用高性能微波介质陶瓷的研制陈功田;高应霞;李玉平;李秋均;吴娟英【摘要】用固相反应法及Nd3+掺杂制备了(1-x)(Ca0.61Nd0.26)TiO3-x(Li1/2Sm1/2)TiO3(x=0.4-0.7)材料,其介电常数εr高于120且品质因数在3254 GHz(1.5 GHz)以上,谐振频率温度系数可降低至9.1 ppm/℃,该材料可用于制造GPS及北斗导航系统天线.【期刊名称】《中国陶瓷工业》【年(卷),期】2019(026)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】微波介质陶瓷;介电常数;品质因数;谐振频率温度系数【作者】陈功田;高应霞;李玉平;李秋均;吴娟英【作者单位】高斯贝尔郴州功田电子陶瓷技术有限公司,湖南郴州 423000;湖南大学材料科学与工程学院, 湖南长沙 410082;湖南大学材料科学与工程学院, 湖南长沙 410082;高斯贝尔郴州功田电子陶瓷技术有限公司,湖南郴州 423000;高斯贝尔郴州功田电子陶瓷技术有限公司,湖南郴州 423000【正文语种】中文【中图分类】TQ174.750 引言随着技术的进步，卫星导航定位系统的应用日趋广泛，对卫星导航系统天线所用材料，尤其是收发卫星信号的微波介质陶瓷性能的要求不断提高。
一般来说，微波介质陶瓷既要能满足圆极化的特性要求，又要能满足系统集成度的要求，还要求使整个装置在保证足够精度的条件下，尽可能小型化。
实现卫星通讯的关键，在于提高微波介质陶瓷的性能。
具有高介电常数、高品质因数及接近“0”值的谐振频率温度系数等优良性能的微波介质陶瓷就成为了卫星定位系统微带天线的关键材料[1]。
钙钛矿(CaTiO3)结构型陶瓷，介电常数普遍较高，其谐振频率温度系数也往往较高。
就CaTiO3材料来说，其介电常数εr约为170左右，Q．f大约为3500 GHz，而谐振温度系数τf为+800 ppm/℃ [2]。
这种材料难以直接用于卫星定位系统的微带天线中。
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MWDC (Microwave dielectric ceramics)微波介质陶瓷
微波介质陶瓷成为近年来国内外研究热点，主要是微波移动通信迅速发展的需求。
一 微波介质陶瓷概述
1.1 微波介质陶瓷应用
微波介质陶瓷材料在微波通信、雷达、移动通信、 移动电话基站（由其4G、5G）,卫星广播通讯及全球卫星 定位导航系统中有着不可替代的重要作用。
εr：35， Q：30000 @ 3GHz
05
10
五 微波介质陶瓷部分商用产品性能
εr：25±1， Qf>150000GHZ，τf =0 ± 5ppm/ ℃，（用于卫星通讯）。
εr： 45± 1， Qf>80000GHZ, τf =0 ± 5ppm/ ℃，
（用于卫星通讯和移动电话基站）；
εr： 35± 1， Qf>80000GHZ, τf =0 ± 5ppm/ ℃， （用于卫星通讯和移动电话基站）；
2.1 介电常数r
r=21,f0=1.575GH5,f0=1.575GHz
r=40,f0=1.575GHz
高的介电常数，以利于器件的小型化、集成化
6
二 微波介质陶瓷的三个关键参数
2.2 品质因数Q值
微波介质陶瓷材料在使用时追求的是低介质损耗tanδ ，即高的品质因数 Q(Q≈1/ tanδ )，它可以高到10，000以上，共振频率的频带宽度和Q值成反比， 所以愈高的Q值其频宽越窄。
● 性能稳定、可靠
C/Ku波段介质谐振器
16
六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.2 介质谐振器（Ka）
● 15～40GHz，70GHz防撞雷达本振 ● 使用环境温度：-40 ～80℃ ● 介电常数：6 ～ 20 ● Q值≥1500
● 谐振频率温度系数： 0±10PPm/℃
Ka波段介质谐振器
● 性能稳定、可靠
6.1 微波介质陶瓷材料体系性能一览表
品质因素Qf (GHz) >36000 >30000 >60000 >100000 >100000 >60000 >45000 >45000 >35000 >25000 >20000 >8000 >6000 >3000 >2500 >2000 >1800 >1200 >1000 谐 振频 率 温 度 系数 f(ppm/℃) -10～0 -60～-10 -60～+10 0 ±5 0 ±5 0 ±5 0 ±5 0±10 <10 <10 <10 <10 <20 <20 <20 <30（NPO） <30（NPO） 30±10 30±10 说明
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.5 微波覆铜板
应用频率：3—100GHz
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.5 微波覆铜板的低剖面天线
微波阵列天线 高介电常数微波覆铜板 四阵列单元
微波覆铜板集成波导 （SIW）
采用高介电常数的微波覆铜板设计微波通信天线，使天线的体积大幅度减小， 厚度变得很薄。使用超低剖面天线设计技术使天线超薄，发展基片集成波导技 术提供传输阵列，组合使用在保证体积减小和厚度变薄后，做出高增益天线。
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
我们的五大产品
微波介质陶瓷粉体材料
介质谐振器
通信谐振器滤波器
陶瓷天线
微波覆铜板
我们的微波介质陶瓷产品从化工原料开始，全部由公司独立生产完成，具有完全的自主知识产权。
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
产品代码 GT5 GT7 GT10 GT20 GT25 GT35 GT38 GT45 GT55* GT66 GT75* GT85 GT95 GT110 GT125 GT150* GT180* GT200* GT245* 介电常数r 5.0±0.3 6.7±0.5 10 ±0.5 20±0.7 25±1 35±1 38±1 45±2 55±2 66±2 75±2 85±3 94±3 110±3 125±3 150±4 180±4 200±5 245±5
QL
f0 f (at 3dB)
为获得低损耗、高Q 值的微波介质陶瓷，必须尽可能地使用高纯原料，并尽力控 制工艺以制出杂质少、缺陷少、晶粒均匀分布的陶瓷。
高的品质因数，以保证优良的选频特性，实现成本低
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二 微波介质陶瓷的三个关键参数
2.3 谐振频率温度系数τf
f f f T
f ：共振频率改变量
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εr：82，Qf>8000GH Z ，τf=0±5ppm/℃，(用于移动GPS)；
εr：91 ，Qf>5000GHZ，τf <15ppm/ ℃ ，(用于移动电话 )；
εr：100， Qf>3600GHZ，τf <15ppm/ ℃，（用于移动电话）； εr：120， Qf>3000GHZ，τf <20ppm/ ℃，（用于移动电话）；
6.5 微波覆铜板
陶 瓷 基 料 铜 箔
CCL
PCB
CCL (Copper Clad Laminate) 覆铜板
PCB (printed circuit board)印刷电路板
传统覆铜板达不到日益发展的微波通信低损耗和高一致稳定性的需求。微波覆铜板 适合用于微波高频10GHz以上的微波低损耗传输电路噪声放大器PCB，超低剖面微 波天线，及对微波高频板材有特殊性能要求的电子产品中应用。
● 使用环境温度：-40 ～80℃
● 介电常数：40 ～120 ● Q值：1000～22000
L波段介质谐振器
● 典型代表产品参数见下表
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.2 介质谐振器（C/Ku波段）
● 3～15GHz ● 使用环境温度：-40 ～80℃ ● 介电常数：20 ～ 50 ● Q值≥5000 ● 谐振频率温度系数： 0±5PPm/℃
T ：温度变化量
温度特性最好的殷钢 微波介质陶瓷
通信器件的工作环境温度是不断变化的，从而影响设备的使用性能。这就要求材料 的谐振频率不能随温度的变化太大，通信使用要求接近零的谐振频率温度系数。
尽可能小的温漂系数,以确保频率高度稳定性、可靠性
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三 微波介质陶瓷分类
A=Ca,Mg,Mn,Co, Ni,Zn;B=Nb,Ta MgTiO3 系 A
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一 微波介质陶瓷概述
1.2 微波介质陶瓷应用元器件
介质谐振器
介质滤波器、双工器
介质基片、覆铜基板
微波介质 陶瓷应用
介质波导
介质天线
陶瓷电容器
微波传输线等
一 微波介质陶瓷概述
1.3 微波介质陶瓷产业链
化工原料：
二氧钛TiO2、氧化锆ZrO2、 氧化铝AlO3、碳酸钙CaCO3、 碳酸钡BaCO3……
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.3 通信基站谐振滤波器
在介质腔体滤波器还在更新换代金属腔体滤波器的同时，全新理念的全介质滤 波器开始诞生。新技术使基站滤波器极大的简化了单个繁琐的调试，向实现大 批量自动生产迈步。
金属腔体滤波器
介质腔体滤波器
全介质滤波器
介质腔体滤波器目前市场前景确实很好，但说不定突然 出现一个不受人关注的企业颠覆一个行业走向
上游
能源： 电力、 天然气……
微波介质陶 瓷粉体材料
中游
微波介质陶元器件：谐振器、 滤波器、电路基片、陶瓷天线 …… 移动 通信 卫星 通信 电子、 新 能 汽车 源 军事、 工业
下游
航空 航天
二 微波介质陶瓷的三个关键参数
微波介质陶瓷作为一类电介质材料，以电极化的方式响应电场的作用，其关键性能参数 有介电常数r、谐振品质因数Q值、谐振频率温度系数tf，这三个性能参数的综合数值决定 了微波陶瓷的应用价值。
εr：120， Q：5000 @ 900MHz
εr：75~90
NPO chips 高介电常数 高Q值 温度稳定性 εr：55， Q：16000 @ 3GHz εr：45， Q：16000 @ 3GHz Simple perovskites εr：29， Q：22000 @ 3GHz Comple perovskites εr：29， Q：30000 @ 3GHz 1992 95 00
AB2O6系
（B1/3C2/ 3）O3系
A=Ca,Ba,Sr;B=Mg, Zn,Ni;C=Nb,Ta R2Ba(C u1xAx)O5 系
毫米波用：10<Ɛr<20 基站用：20<Ɛr<50 手机用：75<Ɛr<90 小型贴片天线用： 90<Ɛr<150
低介电 常数
Ɛr<30
R=Y,Sm,Nd,Yb 等 ;A=Mg,Zn,Ni;
全球定位导航的GPS、北斗天线用什么陶瓷介质基板，对 天线的性能影响是很大。特别是材料的介电常数对天线的尺寸 起到关键的作用。 在同一谐振频率的条件下高介电常数的介质材料，天线的 体积会减小。
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6.4 GPS、北斗、RFID陶瓷片天线
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.3 通信基站谐振滤波器
通信谐振器
TE模谐振器
TM模谐振器
介质腔体滤波器
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6.3 通信基站谐振滤波器
典型代表产品参数表
NO 1 2 3 4 5 型号 TM-G-DR1850 TE-G-DR2750 TE-G-DR897 TE-G-DR2140 TE-G-DR2630 频率 1850±5M 2750±5M 897±8M 2140±8M 2630±7M 介质介电常数 37±1 45±1 45±1 45±1 45±1 支撑介电常数 9.8±1 9.8±1 9.8±1 9.8±1 9.8±1 Q值 ＞5000 ＞7000 ＞22000 ＞14000 ＞10000 谐振频率 温度系数 0±3PPM/℃ 0±3PPM/℃ 0±3PPM/℃ 0±3PPM/℃ 0±3PPM/℃