Надвисокочастотний діелектричний матеріал на основі оксиду лантану

Надвисокочастотний діелектричний матеріал, на основі оксиду лантану, який відрізняється тим, що містить додатково карбонат натрію і оксид ніобію, що приводить до збільшення в 6-8 раз величини діелектричної проникності і взятих в співвідношенні компонентів (мас %) І_а2О3 Na 2 CO 3 Nb 2 O 5 3,5-14,6 14,2-25,0 71,2-71,4 діелектрику зменшується на у , то лінійні розміри резонансних елементів зменшуються порівняно з повітряними лініями тільки в * s ~ V - J D ^ - J O ~Q р а 3 ] що не дозволяє ефективно вирішувати питання мікромініатюризації елементів зв'язку 2 Найбільш близьким по технічній суті і досягнутих результатах до винаходу, який заявляється, є НВЧ діелектрик на основі барій лантаноідних титанатів Бає хІ-Пв+мзТнвОб^ де І_п рідкісноземельні елементи від La до Gd - прототип [2,3] Такі матеріали характеризуються низькими діелектричними втратами (tgo-IO" 1 ), високою термостабільністю електрофізичних властивостей (TKs~±100x100 6 K~ 1 ) Недоліком таких НВЧ матеріалів, при використанні в метровомудециметровому діапазонах, являється відносно невисоке значення діелектричної проникності (Е~80-100),ЩО ДОЗВОЛЯЄ зменшити ЛІНІЙНІ розміри резонансних елементів НВЧ апаратури порівняно з повітряними ЛІНІЯМИ тільки в раз Це не дозволяє ефективно 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 лантану додатково 1 (О ю 54167 дещо вищий (погано) порівняно з матеріаломпрототипом але такі значення коефіцієнту затухання є задовільними для фільтрів метрового діапазону, які застосовуються, наприклад, в телевізійних каналах В той же час значно вищі значення діелектричної проникності заявляемого матеріалу дозволяють ефективно вирішувати питання мікромініатюризації апаратури радіо- і тел ез в'язку Приклади,що ілюструють винахід НВЧ діелектрики одержували в повітряній НВЧ апаратури дозволяє в Vo^u ~25 раз атмосфері методом твердофазних реакцій зменшити ЛІНІЙНІ розміри Це призводить до Основними вихідними компонентами були оксид зменшення ЛІНІЙНИХ розмірів елементів НВЧ лантану (ЬагОз), карбонат натрію (ЫагСОз) і оксид апаратури порівняно з прототипом 2,7 рази і як ніобію (ІЧЬгОб) кваліфікації "ос ч" для зменшення наслідок ефективно вирішувати питання забруднення шихти під час технологічного процесу мікромініатюризації робочі поверхні барабанів були покриті вакуумною елементів зв'язку В табл 1 приведені гумою Вміст ОСНОВНИХ елементів визначали за електрофізичні властивості політитанатів барію допомогою атомно-адсорбційного (аналог), барій-лашаноідних титанатів (прототип) і спектрофотометра SP9 фірми Pue Unicom НВЧ матеріалу, що заявляється, а також розміри Рентгенівський аналіз (РФ А) проводили за діелектричних резонаторів на частоті 250МГц, допомогою рентгенівського дифрактометра ДРОН300МГц, 350МГц Діелектричні резонатори ЗМ (СиКа вимірювання, Ni-фільтр) Мікроструктуру представляли собою паралелепіпеди з кераміки досліджували за допомогою поперечним перетином 8ммх8мм електронного скануючого мікроскопу JCXA Розроблені матеріали були використані для Superprobe 733 (JEOL, Японія) Електрофізичні виготовлення коаксіальних резанаторів і 2-х параметри матеріалів в низькочастотному і контурних радюфільтрів на їх основі В табл 2 радіодіапазоні проводили за допомогою мостового наведені величини коефіцієнту затухання в смузі методу Р5021 і Q-метру ВМ560, в діапазоні КВЧ проходження радюфільтрів виготовлених на використовували автоматичні вимірювачі основі матеріалу-аналогу, матеріалу-прототипу і коефіцієнта другої хвилі (КБХ) В табл 3 приведені заявляемого матеріалу Не дивлячись на те, що конкретні ХІМІЧНІ склади і їх характеристики коефіцієнт затухання в заявляемому матеріалі 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 калієво-вольфрамової бронзи, а структура дефектного перовскіту В результаті утворюються НВЧ діелектрики, які мають високі значення діелектричної проникності (s>600), використання яких для виготовлення резонансних елементів Таблиця 1 Електрофізичні властивості політитанату барію (аналог), барій-лантаноідних титанатів (прототип) і заявленого матеріалу та розміри коаксіальних діелектричних резонаторів на їх основі Величина діелектричної проникності s, 300мГц Матеріали 1 політитанат барію (аналог) 2 барійлантаноідний титанат (прототип) 3 матеріал, що заявляється Діелектричні втрати tg5 300мГц 4 Висота діелектричних резонаторів, мм (поперечний переріз яких 8ммх8мм) на частотах, мГц 250 300 350 64,0 40,0 34,3 38 (1-3)хЮ 80 103 33,3 27,7 23,8 620 4x10 3 12,2 10,0 8,6 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 Таблиця 2 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 1,73 1,6 1,87 54167 Таблиця З Склади та властивості надвисокочастотних керамічних матеріалів № І_а2О3 Na 2 CO 3 Nb 2 O 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3,5 25,1 14,15 21,65 25,3 14,0 14,2 25,0 13,0 26,0 71,4 71,25 71,35 71,4 71,2 71,25 71,4 71,2 71,45 71,1 71,35 14,6 7,0 3,3 14,8 14,55 3,6 15,8 2,55 21,8 6,5 7,1 22,15 s 323 350 620 260 300 375 315 273 180 235 580 Список літератури 1 Т Negas, G Yager, S Bell, N Coats and I Minis ВаТцОд/ВагТідОго Based Ceramics Ressurrected for Modern Microwave Applications// Am Ceram Soc Bull , -1993, - 72, p 80-89 2 T Negas, P К Davies, Influence of Chemistry and Processing on the Electrical Properties of Ває 3xLn8+2xTiisO54 Solid Solutions, Materials and Частота вимірювання 1МГц tg5, 10 і TKs, 10 5 7 4 4,8 6,8 8 5 6 9 5 4 V +20 -18 +1 +10 -20 -16 +21 -20 +27 -10 +3,6 Processes for Wireless Communications// Ceram Trans -1995, - 5 3 , p 179-196 3 H Ohsato, S Nishigaki, T Okuda Superlattice and Dielectric Properties of BaO-R2O3-5TiOg (R=La, Nd, and Sm) Microwave Dielectric Compounds//JpnJ AppLPhys - 1992, - V 31 p 3136-3140 TOB "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24