中國粉體網(wǎng)訊  微波介質(zhì)陶瓷是近幾十年發(fā)展起來的一種新型功能陶瓷材料，可應(yīng)用于微波頻段（主要是300MHz～30GHz）電路中作為介質(zhì)材料并完成一種或多種功能,，是制造濾波器,、諧振器,、振蕩器,、移項(xiàng)器等微波元件的關(guān)鍵材料,。

隨著微波電子工業(yè)的迅速發(fā)展，在實(shí)用電路中對(duì)微波元器件提出了新的要求�,，F(xiàn)代移動(dòng)通訊和衛(wèi)星通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者把目標(biāo)集中在縮小電路的尺寸以及提高其性能上。這就要求微波介質(zhì)陶瓷應(yīng)具有高的介電常數(shù)ε_r,，高的品質(zhì)因數(shù) (低的介電損耗 ),，溫度系數(shù)τ_f要接近于零或可調(diào)節(jié)。

RENbO₄陶瓷的介電性能與B^-位離子半徑的關(guān)系（★代表[email protected]陶瓷）及介質(zhì)諧振器原型器件

近日,，西安交通大學(xué)周迪教授團(tuán)隊(duì)采用Ca²⁺/Mo⁶⁺離子對(duì)單斜褐釔鈮礦結(jié)構(gòu)SmNbO₄陶瓷進(jìn)行Sm/Nb^-位離子的同時(shí)取代,，發(fā)現(xiàn)該體系在0.15≤x<0.375范圍內(nèi)為單斜褐釔鈮相，0.375≤x≤0.7范圍內(nèi)為四方白鎢礦,，表明A位離子半徑的增加有效地促進(jìn)了鐵彈相變（單斜褐釔鈮→四方白鎢礦,，x=0.375），并加強(qiáng)了四方白鎢礦結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,。SNCMo@x陶瓷ε_r具有組分依賴性,，分布在12.0-17.7之間。[BO₄]多面體的扭曲是造成諧振頻率溫度系數(shù)（TCF）由負(fù)轉(zhuǎn)正和品質(zhì)因數(shù)Q×f不規(guī)則行為的主要原因,。[email protected]陶瓷實(shí)現(xiàn)了最佳的微波介電性能（ε_r~17.1,，Q×f~52，800GHz（@~8.8GHz）,，TCF~‒1.4ppm/℃）,。這項(xiàng)工作證明了A/B陽離子同時(shí)取代可以有效調(diào)節(jié)RENbO₄材料中[BO₄]多面體的畸變，從而進(jìn)一步調(diào)節(jié)微波介電性能,。

微波電路的介質(zhì)諧振器件是微波介質(zhì)陶瓷最主要的應(yīng)用,。在該工作中[email protected]陶瓷被設(shè)計(jì)成圓柱形介質(zhì)諧振器天線（CDRA），在中心頻率（7.75GHz）處具有較高的輻射效率（97.1%）和增益（5.96dBi）,，結(jié)合其極低的損耗和良好的溫度穩(wěn)定性,，[email protected]陶瓷有望在X-波段衛(wèi)星通信（7.62-7.89GHz）中獲得應(yīng)用。

該工作以《基于新型低損耗溫度穩(wěn)定型(Sm_1-xCa_x)(Nb_1-xMo_x)O₄(x=0.15-0.7)微波陶瓷的衛(wèi)星通訊用介質(zhì)諧振器天線設(shè)計(jì)與制備》（Design and Fabrication of a Satellite Communication Dielectric Resonator Antenna with Novel Low loss and Temperature Stabilized (Sm_1-xCa_x)(Nb_1-xMo_x)O4(x=0.15-0.7) Microwave Ceramics）為題發(fā)表在國際期刊《材料化學(xué)》（Chemistry of Materials）上,。

信息來源：西安交通大學(xué)

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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