中國粉體網訊 微波介質陶瓷是指應用于微波頻段電路(主要是UHF、SHF頻段,300MHz~300GHz)中作為介質材料完成一種或多種功能的新型陶瓷功能材料。
按介電常數大小,微波介質陶瓷可分為高介電常數、中介電常數和低介電常數微波介質陶瓷。低介電常數微波介質陶瓷主要應用于頻率在8GHz以上的微波頻段,介電常數低于30,品質因數可以達到5000GHz以上,諧振頻率溫度系數一般在零附近或者為可調節負值,多應用于毫米波、亞毫米波集成電路天線,微波基板以及高頻端微波元件。隨著微波通信和雷達技術的快速發展,微波技術利用的微波頻率越來越高,從分米波、厘米波擴展到毫米波、亞毫米波,傳輸信息量也越來越大,要求的傳輸速度和質量也越來越高,用于介電隔離、遠距離電磁波傳輸和毫米波、亞毫米波回路集成化的介質波導線路就需要低成本、低損耗、高品質因數、諧振頻率溫度系數近于零的低介電常數微波介質陶瓷,可以有效地減少基板與導體線、電極之間的交叉耦合損耗,并提升信號在電路中的傳輸速度。
近日,西安交通大學周迪教授課題組在低介電常數微波介質陶瓷方面取得進展。課題組該研究發現,通過用半徑較小的V5+離子對單斜褐釔鈮結構的CeNbO4進行Nb-位離子取代,誘導鐵彈相變(單斜褐釔鈮→四方白鎢礦,x = 0.3)發生,進而調控該體系介電性能的變化規律及機制,獲得兼具高溫度穩定性(近零TCF)和低損耗(高Q×f)的K20微波介電陶瓷材料Ce(Nb0.7V0.3)O4 (CNV0.3):εr ~ 16.81,Q×f ~ 41,300 GHz(@~8.6 GHz),TCF ~ -3.5。
近年來,周迪教授在微波介質結構性能調節分析、LTCC低溫共燒陶瓷技術應用、諧振器濾波器及天線基板應用等方面取得一系列新穎的研究成果。2023年3月9-10日,周迪教授將出席由中國粉體網在江西萍鄉辦的“2022第五屆新型陶瓷技術與產業高峰論壇”,并作題為《5G/6G低溫共燒陶瓷技術(LTCC)用介質材料進展》的報告。屆時,周迪教授將從陶瓷/玻璃、陶瓷+氧化物/氟化物、本征低燒體系的角度,系統介紹商用及科研前沿低K值基板材料的現狀,分別討論它們的結構特征,介電性能、抗彎強度、熱膨脹系數等具體指標和相應優缺點,提出毫米波改性工作及其適用性,最后對未來低K值LTCC材料的發展進行展望。
信息來源:JAD電介質學術交流
(中國粉體網編輯整理/山川)
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