Надвисокочастотний діелектричний матеріал на основі оксиду неодиму

Надвисокочастотний діелектричний матеріал, на основі оксиду неодиму, який відрізняється тим, що додатково містить карбонат натрію і оксид ніобію, що приводить до збільшення в 11-12 раз величини діелектричної проникності і взятих в співвідношенні компонентів (мас %) Nd2O3 3,8-7,5 Na2CO3 21,0-25,0 Nb2O5 71,2-71,4 що не дозволяє ефективно вирішувати питання мікромініатюризації елементів зв'язку Найбільш близьким по технічній суті і досягнутих результатах до винаходу, який заявляється, є НВЧ діелектрик на основі барій неодимових титанатів Ba6XNNd8+2x/3Tii8O54 [2,3] Такі матеріали характеризуються низькими діелектричними втратами tg5~10 3 Недоліком таких НВЧ матеріалів, при використанні в метровому-дециметровому діапазонах, являється відносно невисоке значення діелектричної проникності (Е~80-100),ЩО ДОЗВОЛЯЄ зменшити ЛІНІЙНІ розміри резонансних елементів НІЧ апаратури порівняно з повітряними ЛІНІЯМИ ТІЛЬКИ в V o U ^ i u u ~g_i о раз Це не дозволяє ефе ктивно вирішувати питання мікромініатюризації елементів зв'язку В основу даного винаходу покладено завдання підвищити значення діелектричної проникності в НВЧ діелектриках, що дозволило би ефективно вирішувати питання мікромініатюризації елементів зв'язку, наприклад фільтруючих елементів, метрового-дециметрового діапазонів Поставлене завдання досягається тим, що ХІМІЧНИЙ склад запропонованого НВЧ діелектрика порівняно з прототипом, поряд з оксидом неодиму додатково містить карбонат натрію і оксид ніобію При заміщенні порівняно з прототипом карбонату барію і оксиду титану, на карбонат натрію і оксид ніобію приводить до того, що на відміну від прототипу утворюється не структура калієвовольфрамової бронзи, а структура дефектного перовскіту В результаті утворюються НВЧ діелектрики, які мають високі значення діелектричної (О (О 5 ю 54166 зійних каналах В той же час значно вищі значення діелектричної проникності заявляемого матеріалу дозволяють ефективно вирішувати питання мікродозволяє в V1UUU__22 рази зменшити ЛІНІЙНІ розмініатюризації апаратури радіо-1 телезв'язку міри Це призводить до зменшення ЛІНІЙНИХ розміПриклади, що ілюструють винахід рів елементів НВЧ апаратури порівняно з прототиНВЧ діелектрики одержували в повітряній атпом 3,6 рази і як наслідок ефективно вирішувати мосфері методом твердофазних реакцій Основпитання мікромініатюризації елементів зв'язку В ними вихідними компонентами були оксид неодитабл 1 приведені електрофізичні властивості поліму (ШгОз), карбонат натрію (ЫагСОз) і оксид ніотитанатів барію (аналог), барій-ланганоідних титабію (ІЧЬгОб) кваліфікації "ос ч" для зменшення занатів (прототип) і НВЧ матеріалу, що заявляється, бруднення шихти під час технологічного процесу а також розміри діелектричних резонаторів на часробочі поверхні барабанів були покриті вакуумною тоті 250МГц, 300МГц, 350МГЦ гумою Вміст ОСНОВНИХ елементів визначали за з Діелектричні резонатори представляли содопомогою атомно-адсорбційного спектрофотомебою паралелепіпеди з поперечним перетином тра SP9 фірми Pue Unicom Рентгенівський аналіз 8ммх8мм (РФА) проводили за допомогою рентгенівського дифрактометра ДРОН-ЗМ (СиКа вимірювання, NiРозроблені матеріали були використані для фільтр) Мікроструктуру кераміки досліджували за виготовлення коаксіальних резанаторів і 2-х кондопомогою електронного скапуючого мікроскопу турних радюфільтрів на їх основі В табл 2 навеJCXA Superprobe 733 (JEOL, Японія) Електрофідені величини коефіцієнту затухання в смузі прозичні параметри матеріалів в низькочастотному і ходження радюфільтрів виготовлених на основі радіодіапазоні проводили за допомогою мостового матеріалу-аналогу, матеріалу-прототипу і заявметоду і Q-метру ВМ560, в діапазоні КВЧ викорисляемого матеріалу Не дивлячись нате, що коефітовували автоматичні вимірювачі коефіцієнта друцієнт затухання в заявляемому матеріалі дещо гої хвилі (КБХ) В табл 3 приведені конкретвищий (погано) порівняно з матеріаломні ХІМІЧНІ склади і їх характеристики прототипом, але такі значення коефіцієнту затухання є задовільними для фільтрів метрового діапазону, які застосовуються, наприклад, в телевіпроникності (s«1000), використання яких для виготовлення резонансних елементів НВЧ апаратури Таблиця 1 Електрофізичні властивості політитанату барію (аналог), барій-лантаноідних титанатів (прототип) і заявленого матеріалу та розміри коаксіальних діелектричних резонаторів на їх основі Матеріали 1 політитанат барію (приклад) 2 барійлантаноідний титанат (прототип) 3 матеріал, що заявляється Величина діелектричної проникності s, 300м Гц Діелектричні втрати tg5 300мГц 38 (1-3)хЮ 4 80 10 1000 5x10 3 Висота діелектричних резонаторів, мм (поперечний переріз яких 8ммх8мм) на частотах, мГц 250 300 350 40,0 34,3 33,3 3 64,0 27,7 23,8 9,49 7,91 6,78 Таблиця 2 Експериментальні значення коефіцієнту затухання 2-х контурного радіофільтру виготовленого на основі матеріалу-аналогу, матеріалу-прототипу і заявляемого матеріалу Матеріали 1 політитанат барію (аналог) 2 барій-лантаноідний титанат (прототип) 3 матеріал, що заявляєтьс Коефіцієнт затухання (децибели) в смузі проходження 2-х контурного фільтру 250мГц 300мГц 350мГц 0,868 1,04 1,04 0,66 0,67 0,8 1,67 2,0 2,3 54166 Таблиця З Склади та властивості надвисокочастотних керамічних матеріалів № Nd2O3 Na2CO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 38 75 6,2 3,0 10,0 7,8 3,65 19 1,5 24 85 21 3 22,55 25,65 190 21,0 25,0 26 7 27,05 Частота вимірювання 1МГц і s tg5, 10 306 15 960 6 1000 6,5 209 7 420 5 900 5,7 263 9 189 8 165 11 Nb2O5 71 35 71 2 71,25 71,35 71 0 71,2 71,35 71 4 71,45 Список літератури 1 Т Negas, G Yager, S Beil, N Coats and I Minis ВаТцОд/ВагТідОго - Based Ceramics Ressurrected for Modern Microwave Applications// Am Ceram Soc Bull, -1993, - 72, p 80-89 2 H Ohsato, S Nishigaki, T Okuda Superlattice and Dielectric Properties of BaO-R2O3-5TiO2 (R=La, Nd, and Sm) Microwave Dielectric Compounds// JpnJ ApplPhys -1992,-V 31 p 3136-3140 3 A Belous, О Ovchar Pb-mduced temperature stabilhzation of high dielectric constant in barium neodymium titanates // Ferroelectncs - 2000, - v 238 p9-16 TOB "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24