微波介質(zhì)陶瓷是指應(yīng)用于微波頻段電路（主要是300MHz~300GHZ頻段）中作為介質(zhì)材料并完成一種或多種功能的陶瓷材料。

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微波介質(zhì)陶瓷的發(fā)展

1939年，Richtmeyer從理論上提出介質(zhì)陶瓷材料可作為諧振器的設(shè)想，美國(guó)率先開(kāi)始微波介質(zhì)陶瓷材料的研制，于20世紀(jì)70年代最先研制出實(shí)用化的K28材料，隨后，日本、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家相繼開(kāi)始這方面的研究，直至現(xiàn)在，日本后來(lái)居上，村田、松下、NGK等公司都有其各具特色的微波介質(zhì)陶瓷材料體系，處于世界領(lǐng)先地位。

微波介質(zhì)陶瓷發(fā)展概況

我國(guó)對(duì)微波介質(zhì)陶瓷材料的研制始于80年代初，由于材料基礎(chǔ)、工藝水平低，檢測(cè)評(píng)價(jià)困難等因素，初期基本上是重復(fù)與追蹤國(guó)外的研究工作。從1991年以來(lái)，國(guó)內(nèi)加強(qiáng)了對(duì)微波介質(zhì)陶瓷材料的研究工作，力爭(zhēng)趕上世界水平。工信部印發(fā)的《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019年版）》將環(huán)保型微波陶瓷材料列入其中，用于通信陶瓷濾波器、陶瓷諧振器。

微波介質(zhì)陶瓷在近幾十年來(lái)發(fā)展迅速，目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)微波介質(zhì)陶瓷的研究已經(jīng)漸為完善，在微波頻段下，各種極化機(jī)制穩(wěn)定，材料的介電常數(shù)基本不隨頻率的變化而變化，因此根據(jù)介電常數(shù)的大小可將其歸為低介、中介和高介3大類。

評(píng)價(jià)微波介質(zhì)陶瓷介電性能的參數(shù)主要有三個(gè)：相對(duì)介電常數(shù)εr、品質(zhì)因數(shù)Q、諧振頻率溫度系數(shù)τf。通信技術(shù)的發(fā)展要求微波介質(zhì)陶瓷材料具有可調(diào)的介電常數(shù)、高的品質(zhì)因數(shù)以及接近零的諧振頻率溫度系數(shù)。微波介質(zhì)陶瓷作為介質(zhì)諧振器、濾波器等微波元器件的關(guān)鍵材料，高性能的微波介質(zhì)陶瓷已經(jīng)得到了人們廣泛的關(guān)注和研究，為滿足未來(lái)應(yīng)用的要求，還需要不斷開(kāi)發(fā)性能更好、成本更低，工藝更簡(jiǎn)單，材料來(lái)源廣泛的微波介質(zhì)陶瓷材料。

微波介質(zhì)陶瓷的應(yīng)用

微波介質(zhì)陶瓷應(yīng)用范圍廣泛，可用于介質(zhì)諧振器、介質(zhì)波導(dǎo)、介質(zhì)濾波器、雙工器、介質(zhì)基片、陶瓷電容器、介質(zhì)天線、微波傳輸線等。微波介質(zhì)陶瓷材料主要用作微波頻率器件：介質(zhì)諧振器和介質(zhì)濾波器兩大類組件。

1.介質(zhì)諧振器

介質(zhì)諧振器可視為特定頻率的微波封閉在界之空間內(nèi)的兩端開(kāi)路的一段介質(zhì)波導(dǎo)或一端的同軸諧振腔，這種器件有多種形狀和結(jié)構(gòu)，如圓柱形、圓桿型等。介質(zhì)腔體濾波器是用介質(zhì)材料做諧振器，裝在鋁合金腔體中。

2.介質(zhì)濾波器

介質(zhì)濾波器通常由數(shù)個(gè)諧振器縱向多級(jí)鏈接構(gòu)成，可進(jìn)行級(jí)向耦合，其顯著特點(diǎn)是插損績(jī)效，耐功率性好。5G通信采用的陶瓷介質(zhì)濾波器采用高介電常數(shù)的陶瓷材料制成的本體，并在陶瓷本體外表鍍銀，來(lái)形成介質(zhì)諧振器，通過(guò)依次連接的多個(gè)介質(zhì)諧振器以及各個(gè)諧振器之間的耦合形成介質(zhì)濾波器。陶瓷介質(zhì)濾波器的電磁波諧振發(fā)生在陶瓷介質(zhì)材料內(nèi)部，具有體積小、重量輕、抗溫漂性能好等特點(diǎn)。

3.高頻微波覆銅板

此外，微波介質(zhì)陶瓷材料作為添加改性劑添加到高頻微波覆銅板中，使得產(chǎn)品具有了低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗的特性，不同介電常數(shù)的微波介質(zhì)陶瓷粉料可以生產(chǎn)出規(guī)格不同而且介電常數(shù)十分穩(wěn)定的優(yōu)良板材。上世紀(jì)八十年代， 美國(guó)羅杰斯公司首先提出以聚四氟乙烯為基，復(fù)合玻璃纖維布或陶瓷的基板技術(shù)， 在高頻微波電路領(lǐng)域已經(jīng)獲得了很多的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)的生益科技和高斯貝爾等覆銅板企業(yè)也有這方面開(kāi)發(fā)。

現(xiàn)今，5G通信的發(fā)展為微波介質(zhì)陶瓷帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，粉體是核心，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，擁有自有粉體配方及研發(fā)生產(chǎn)能力的企業(yè)將獲得持久的生命力，可迅速響應(yīng)未來(lái)技術(shù)的發(fā)展，跟上市場(chǎng)需求。

資料來(lái)源于：艾邦陶瓷與粉末冶金展