文献综述国内外研究现状

微波介质陶瓷（MWDC）是指应用于微波频率（通常在300MHz-3000GHz的UHF、SHF频段）电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，是现代通信广泛使用的谐振器、滤波器、介质导波回路等微波元器件的关键材料[1]。

微波介质陶瓷广泛用于民用通信如蓝牙技术、无线局域网、移动电话、卫星电视发射等。在军事方面用于卫星定位导航、雷达、卫星通讯。随着现代科技的飞速发展，电器元件都向小型化、低成本、高性能、节能的方向发展，这就对微波介质陶瓷的性能提出了更高的要求。

为保证通讯工程器件的小型化，低损耗，高稳定性等特点，微波介质陶瓷也面临着不断提高性能要求：尽可能高的相对介电常数(εr)，可保证器件体积的小型化；尽可能高的品质因数(Q)，可保证系统的低损耗。近零的频率温度系数(τf)，以保证材料在实际器件使用过程中具有良好的热稳定性和可靠性。

1微波介质陶瓷概况

1.1微波介质陶瓷的发展

微波介质陶瓷的产生是为了解决介质谐振器的材料问题。关于介质谐振器的猜想早在1930年就出现了，但是由于当时没有研究出适合作为介质谐振器的材料没有得到相应的发展，一直到了上个世纪70年代左右美国和日本才发现BaTiO3、锆酸盐等适合作为介质谐振器的材料[2]。以后，很多欧洲国家也开始对其研究。现在日本在该研究领域已经取得领先，松下、村田等公司研究出了具有很多特点的先进微波介质陶瓷体系，例如：BMT、BST、Pb-Zr-Ca体系陶瓷，其性能都很好。

而我国对微波介质陶瓷的研究起步比较晚，开始于80年代，由于开始理论水平低、工艺水平也低、没有好的测试性能的仪器，我们一直都是重复和追踪国外的研究成果。80年代研究BaTiO3体系微波介质陶瓷，90年代研究了Ba（Ta2/3，Zn1/3）O3、Ba（Ta2/3，Mg1/3）O3、BaTiO3-Sm2O3、BaTiO3-La2O3等体系的微波介质陶瓷。到了21世纪我国在研究高性能微波介质陶瓷方面发展很快，有一些体系也达到世界先进水平。

微波介质陶瓷领域的热点有：传统微波介质陶瓷的低温烧结以及中低温烧结微波介质陶瓷新体系的开发；高介电常数微波介质新体系探索；微波介质陶瓷低损耗的极限与超低损耗；微波材料实用化;频率捷变微波介质陶瓷等。

1.2微波介质陶瓷的分类

常见的分类方法是按照微波介质陶瓷的介电常数εr值的大小来分类的，在目前已知的微波介质陶瓷中大致可将它们分为3种类型：

(1)低介电常数εr、高Q值的微波介质陶瓷

低介电常数εr、高品质因数微波介质陶瓷基本的介电性能为：介电常数εr在10~30之间，在频率f≥8GHz下品质因子Q=（1~3）#215;104，温区在25℃~80℃内其频率温度系数τf约等于零，低介电微波介质陶瓷因其具有低介电常数εr以及低的介电损耗tgδ，因此卫星直播等微波通信机中的介质谐振器基本都是用低介电微波介质陶瓷所制作的。

低εr、高Q值的微波介质陶瓷主要有Ba-ZnO-Ta2O5(BZT)、BaO-MgO-Ta2O5（BMT）、BaO-ZnO-Nb2O5（BZN）、BaO-MgO-Nb2O5（BMN）体系或它们之间的复合体系[3-5]。这类陶瓷的化学式可用A(BB#8217;)O3来表示，它们都具有复合型钙钛矿结构，品质因子Q值高以及介电常数εr低是其共同的特点，所以这类陶瓷材料常常被用于制作微波介质谐振器。