什么是微波介质陶瓷？分类及用途介绍

1、微波介质陶瓷

微波介质陶瓷(Microwave Dielectric Ceramic)是无源器件的一种，是实现微波控制功能的基础性关键材料，在三百兆赫兹到三百吉赫兹微波频段的电子芯片中，不仅可以作为介质，也可以实现器件的功能。根据微波电路所要求的不同的应用方向，通过改变陶瓷的各种性能参数，可将其应用于谐振器、饼状的定相天线和振荡器等器件或电路基板中，是电子电路中不可或缺并且具有高应用价值的材料。

微波介质陶瓷相比其他材料而言，具有高介电常数，较低介电损耗和近零的谐振频率温度系数的优良介电性能。良好的力学性能和化学稳定性，也保证微波元器件和微波系统在恶劣的环境中也能够工作。

斯坦福大学的民R.D.Richtmyer第一次提出了“介质谐振((Dielectric Resonator)”的概念，揭开了微波介质材料的序幕，20世纪50年代末到60年代初，哥伦比亚大学的Okaya和Barsh等，通过对单晶的二氧化钛(TiO2)和钛酸锶(SrTiO3)进行分析，用这两种材料制作出了微波谐振器。至此，他们实现了Richtmyer的预言，开创了微波器件小型化的先河，20世纪70年代，微波介质陶瓷谐振器取得实质性的突破，随着科技的改进，已越来越成熟。

2、微波介质陶瓷的分类及用途

按介质常数不同，可将微波介质陶瓷分为低介电常数类微波介质陶瓷、中介电常数类微波介质陶瓷和高介电常数类微波介质陶瓷。

(1)低介电常数类微波介质陶瓷

以合钙钛矿结构系列材料为原材料，介电常数在 25-30 之间，在高频率下具有高Q值、介质损耗低的特点，主要用于移动通信基站、卫星通信基站领域中的谐振器、振荡器、滤波器等。

(2)中介电常数类微波介质陶瓷

以BaTi4O9、Ba2Ti9O20、ZrSnTiO4为基的系列材料为原材料，介电常数在40-80之间，在中等频率下具有较好的温度稳定性，其制备的复相陶瓷在低频和高频下均适用，原材料成本较其它类型低，已广泛应用于各种谐振器和滤波器制备中。

(3)高介电常数类微波介质陶瓷

以BaO-Ln2O2-TiO2系列(Ln 为 Sm、Nd 等稀土元素)和铅基钙钛矿系列材料为原材料，介电常数在80-90之间，在低微波频段下具有高介电常数、低 Q 值、质损耗高以及介质体内传输时的波长小的特点，被广泛应用于民用通信系统。

来源：《头豹研究院：2019年中国微波介质陶瓷行业概览(41页).pdf 》