一种微波陶瓷介质谐振器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种微波陶瓷介质谐振器及其制备方法和应用，所述微波陶瓷介质谐振器采用微波陶瓷材料制成，该微波陶瓷材料由以下按照质量百分比的组分组成：K2O 0.01‑0.5％，Al2O3 15‑50％，TiO2 10‑25％，Fe2O3 0.01‑2％，SiO2 0.05‑3％，MgO 0.1‑3％，Cr2O3 0.01‑0.1％，ZnO 10‑40％，CaO 5‑15％，SrO 0.001‑0.5％，CuO 0.001‑0.5％。将微波陶瓷材料中的各组分经混料、合成、细磨、喷雾造粒、成型、烧成和金属化制成。本发明专利技术组分经人工合成，形成了复杂的化学及晶体结构；本发明专利技术不仅介电常数较高，品质因数好，温漂系数优越，而且价格优势明显，具有很高的性价比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子通讯领域，具体是一种微波陶瓷介质谐振器及其制备方法和应用。
技术介绍
目前，随着无线通讯技术的发展，对无线通讯网络中基地站的性能要求越来越高，其中滤波器是重要的器件之一。电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。原来的滤波器是金属空腔滤波器，它存在体积大，品质因素低，为了提高滤波器的性能，充分利用频道资源和体积，人们专利技术了在金属腔中加入微波陶瓷介质谐振器的介质腔滤波器。这样的介质谐振器做成的滤波器可以使原有的金属腔滤波器体积缩小，性能得以提高并使频率稳定度更好。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种介电常数较高、品质因数好、温漂系数优越、性价比高的微波陶瓷介质谐振器及其制备方法和应用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种微波陶瓷介质谐振器，采用微波陶瓷材料制成，该微波陶瓷材料由以下按照质量百分比的组分组成：K2O0.01-0.5％，Al2O315-50％，TiO210-25％，Fe2O30.01-2％，SiO20.05-3％，MgO0.1-3％，Cr2O30.01-0.1％，ZnO10-40％，CaO5-15％，SrO0.001-0.5％，CuO0.001-0.5％。作为本专利技术进一步的方案：该微波陶瓷材料由以下按照质量百分比的组分组成：K2O0.01-0.5％，Al2O325-40％，TiO210-20％，Fe2O30.01-2％，SiO21-3％，MgO1-3％，Cr2O30.01-0.1％，ZnO20-35％，CaO5-10％，SrO0.001-0.5％，CuO0.001-0.5％。作为本专利技术进一步的方案：所述的微波陶瓷介质谐振器的介电常数为εr＝12～15，品质因数和频率乘积即Q×f＝50000～60000GHz，在-45℃～+105℃内的温漂系数为τf＝-20～20ppm/℃。本专利技术的另一目的是提供一种微波陶瓷介质谐振器的制备方法，将微波陶瓷材料中的各组分经混料、合成、细磨、喷雾造粒、成型、烧成和金属化制成的。作为本专利技术进一步的方案：所述微波陶瓷介质谐振器的制备方法，依次包括以下步骤：1)混料、合成：称取上述各组分按照质量百分比混合均匀，在1000～1050℃下煅烧2～3小时；2)细磨：研磨使细度达到D90≤5μm；3)喷雾造粒：加入粘结剂混合得到浆料，喷雾造粒；4)成型：5MPa～10Mpa下压制成型得到生坯；5)烧成：生坯在1250～1270℃下烧结3～5小时烧结成型；6)金属化：在烧结成型的微波陶瓷材料表面的一端金属化，即制得微波介质谐振器。作为本专利技术进一步的方案：还包括后加工，即为组装过程。作为本专利技术进一步的方案：步骤3)中，粘结剂是质量分数5％PVA(聚乙烯醇)溶液；其中粘结剂的加入量为各组分总质量的5～12％。本专利技术的另一目的是提供所述微波陶瓷介质谐振器在无线网络微波陶瓷介质谐振器的应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术微波陶瓷介质谐振器，组分经人工合成，形成了复杂的化学及晶体结构；其中是金属氧化物Al2O3和ZnO为主体，TiO2和CaO、MgO作配料，其它微量添加的元素如CuO、Fe2O3、SiO2等有助于改善烧成条件和材料的温漂系数；本专利技术不仅介电常数较高，品质因数好，温漂系数优越，而且价格优势明显，具有很高的性价比。附图说明图1是本专利技术的微波陶瓷介质谐振器的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例中，如图1所示，微波陶瓷介质谐振器后加工得到用于无线网络的微波陶瓷介质谐振器，为单端采取金属化的管状结构，外径A为18mm，高度B为30mm，中心孔C的内径为8mm。该微波陶瓷介质谐振器，采用微波陶瓷材料制成，该微波陶瓷材料由以下按照质量百分比的组分组成：K2O0.5％，Al2O315.789％，TiO225％，Fe2O30.01％，SiO23％，MgO0.1％，Cr2O30.1％，ZnO40％，CaO15％，SrO0.001％，CuO0.5％。所述微波陶瓷介质谐振器的制备方法，依次包括以下步骤：1)混料、合成：称取上述组分按照比例混合均匀，在1050℃下煅烧2小时；2)细磨：研磨使细度达到D90≤5μm；3)喷雾造粒：加入占组分总质量的5％的质量分数5％PVA溶液作为粘结剂混合得到浆料，喷雾造粒；4)成型：5MPa下压制成型得到生坯；5)烧成：生胚在1270℃下烧结4小时烧结成型；6)金属化：在烧结成型的陶瓷表面的一端金属化，即制得微波介质谐振器；最后组装得到如图1所示的无线通讯微波陶瓷介质谐振器。对本实施例制得的微波陶瓷介质谐振器进行测试，介电常数εr＝12.7，f＝1250MHz时，Q＝4000，τf＝-5～+5ppm/℃(-45℃～+105℃)。实施例2本专利技术实施例中，如图1所示，微波陶瓷介质谐振器后加工得到用于无线网络的微波陶瓷介质谐振器，为单端采取金属化的管状结构，外径A为18mm，高度B为30mm，中心孔C的内径为8mm。该微波陶瓷介质谐振器，采用微波陶瓷材料制成，该微波陶瓷材料由以下按照质量百分比的组分组成：K2O0.01％，Al2O350％，TiO223.93％，Fe2O32％，SiO20.05％，MgO3％，Cr2O30.01％，ZnO10％，CaO10％，SrO0.5％，CuO0.5％。所述微波陶瓷介质谐振器的制备方法，依次包括以下步骤：1)混料、合成：称取上述各组分按照质量百分比混合均匀，在1000℃下煅烧3小时。2)细磨：研磨使细度达到D90≤5μm。3)喷雾造粒：加入粘结剂混合得到浆料，喷雾造粒，粘结剂是质量分数5％PVA(聚乙烯醇)溶液；其中粘结剂的加入量为各组分总质量的5％。4)成型：10Mpa下压制成型得到生坯。5)烧成：生坯在1250℃下烧结3小时烧结成型。金属化：在烧结成型的微波陶瓷材料表面的一端金属化，还包括后加工，即为组装过程，即制得微波介质谐振器。对本实施例制得的微波陶瓷介质谐振器进行测试，介电常数为εr＝12.2，f＝1250MHz时，Q＝4000，τf＝-20～20ppm/℃(-45℃～+105℃)。实施例3本专利技术实施例中，如图1所示，微波陶瓷介质谐振器后加工得到用于无线网络的微波陶瓷介质谐振器，为单端采取金属化的管状结构，外径A为18mm，高度B为30mm，中心孔C的内径为8mm。该微波陶瓷介质谐振器，采用微波陶瓷材料制成，该微波陶瓷材料由以下按照质量百分比的组分组成：K2O0.01％，Al2O340％，TiO220％，Fe2O32％，SiO21％，MgO3％，Cr2O30.01％，ZnO25％，CaO8.479％，SrO0.5％，CuO0.001％。所述微波陶瓷介质谐振器的制备方法，依次包括以下步骤：1)混料、合成：称取上述各组分按照质量百分比混合均匀，在1000℃下煅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波陶瓷介质谐振器，采用微波陶瓷材料制成，其特征在于，该微波陶瓷材料由以下按照质量百分比的组分组成：K2O 0.01‑0.5％，Al2O315‑50％，TiO210‑25％，Fe2O30.01‑2％，SiO20.05‑3％，MgO 0.1‑3％，Cr2O30.01‑0.1％，ZnO 10‑40％，CaO 5‑15％，SrO 0.001‑0.5％，CuO 0.001‑0.5％。

【技术特征摘要】
1.一种微波陶瓷介质谐振器，采用微波陶瓷材料制成，其特征在于，该微波陶瓷材料由以下按照质量百分比的组分组成：K2O0.01-0.5％，Al2O315-50％，TiO210-25％，Fe2O30.01-2％，SiO20.05-3％，MgO0.1-3％，Cr2O30.01-0.1％，ZnO10-40％，CaO5-15％，SrO0.001-0.5％，CuO0.001-0.5％。2.根据权利要求1所述的微波陶瓷介质谐振器，其特征在于，该微波陶瓷材料由以下按照质量百分比的组分组成：K2O0.01-0.5％，Al2O325-40％，TiO210-20％，Fe2O30.01-2％，SiO21-3％，MgO1-3％，Cr2O30.01-0.1％，ZnO20-35％，CaO5-10％，SrO0.001-0.5％，CuO0.001-0.5％。3.根据权利要求1所述的微波陶瓷介质谐振器，其特征在于，所述的微波陶瓷介质谐振器的介电常数为εr＝12～15，品质因数和频率乘积即Q×f＝50000～60000GHz，在-45℃～+105℃内的温漂系数为τf＝-20～20ppm...

【专利技术属性】
技术研发人员：张术生，胡玲莉，李婷婷，胡蓉，张桃生，
申请(专利权)人：深圳方泰新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44