陶瓷微波介质材料 介质谐振器 - TE 系列

陶瓷微波介质材料 介质谐振器 - TE 系列

金属谐振腔与金属波导,广泛应用于较长的毫米波段以及分米波、厘米波。由于波导的横截面及谐振腔的尺寸与波长相近,例如矩形波导工作在 TE01 Mode 时,其宽边尺寸大于二分之一波长,因此到了短毫米波段以及亚毫米波段,金属波导及谐振腔的尺寸太小,难于制造。在红外波段或可见光波段,即波长为微米量级时应用金属波导或谐振腔更不可能。因此,介质波导及介质谐振器迅速的发展起来并获得广泛的应用。

德利特介质谐振器按照它们的谐振模式,可以分为 TEM 谐振器和 TE0δ 谐振器两种,前者的工作频率在几百赫芝到十几吉赫芝之间,品质因数在几百到几千。后者的工作频率比前者要高很多,目前德利特可以生产上限频率高达几十吉赫芝的谐振器,品质因数可以达到几千到几万。远高于其他材料组成的谐振器。

微波介质陶瓷作为现代通讯技术中的关键基础材料,德利特电子经多年不断研发,利用最新的微波陶瓷技术生产,已取得多种介电常数、品质因数 Q 的新介质陶瓷材料,并作为介质材料应用于现代的微波频段电路,及现代电子通讯中的滤波器,谐振器,介质基片,介质导波回路等微波元器件材料。

用德利特的微波介质陶瓷材料做成的谐振器与金属空腔谐振器相比,具有质量轻,体积小,温度系数稳定性佳,价格便宜等优点。因而被广泛应用于卫星广播接收系统,PCS/PCN 滤波器,基站,雷达检测器,无线移动通讯,电信系统中的电子计算机,军用微波设施,现代医学等众多领域中。

采用德利特的微波介质陶瓷材料的介质谐振器和滤波器,具有相对高的介电常数,可使得器件小型化,节省设计电路空间;高品质因数 Q 值及低介质损耗,以保证优良的选频特性及器件的低插损性;温度系数小,以保证器件的热稳定性。介电常数,品质因数 Q,温度系数,这三个参数是评价微波介质陶瓷材料的重要技术指标、生产。

目前微波介质陶瓷材料生产多采用固向反应法、溶胶-凝胶法、水热法等。其中固向反应法具有工艺成熟,便于操作,性价比高等优点,是当前工业生产采用最多的方法。但其存在烧结温度较高,容易形成第二相和局部晶粒异常长大等缺点,影响微波介电性能。德利特采用专门的烧结助剂、独特的添加剂配方、及先进的制备工艺,改善以上缺点,并提高了介电性能及 Q 品质因数。

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特性 :
  1. 高 Q 值
  2. τ f 容易控制
  3. 多种介电常数材料
应 用 范 围 :
  1. 治安雷达探测器
  2. 直接传播卫星接收器
  3. LMDS/MMDS 无线电缆电视
  4. PCS/PCN 滤波器、介质谐振器天线
  5. 蜂窝基站滤波器、双工器和组合器
  6. 避免汽车碰撞传感器、卫星接收机用降频器
TE 系列 微波介质陶瓷材料利用范围
材料系列 介电常数 Q 值
Fo Q(1/tanδ)
温度系数范围
(PPM/°C)
绝缘阻抗
(Ω-cm)
频率范围 适用范围
TE21 19~22 6,000@10GHz 0 ± 3 >1014 参照
频率图
参照
频率图
TE30 29~30 15,000@10GHz 0 ± 6 >1014
TE36 35~37 10,000@4GHz 0 ± 3 >1014
TE45 44~46 10,000@4GHz 0 ± 6 >1014
TE80 79~81 7,000@1GHz 0 ± 6 >1014
TE90 89~91 7,000@1GHz 0 ± 6 >1014
TE 系列 微波介质模式频率图
TE 系列 微波介质模式频率图
TE 系列 微波介质模式频率图

微波介质陶瓷元器件 使用注意事项 (TE)

  1. 老化: 陶瓷的老化是很小的。微波介质陶瓷共振频率的任何改变,可以归因于改变测量腔或测量技术。

  2. 吸水性: 陶瓷吸收水分不明显,但水分凝结在陶瓷微波介质谐振器的表面上会影响 Qu。Qu会自我恢复,当水分干燥后,例如,DR 在滤波器运作时的自加热。

  3. 清洁度: 微波介质陶瓷谐振器 Qu,可能降解因手指的油,铅笔铅记,磁带黏胶,或其他污染物。清洁度对介质陶瓷是重要的。

  4. 介电常数: 实际上,微波介质陶瓷原器件的介电常数并不是固定。它随添加剂添加而不同,并用于确定陶瓷的温度系数。每一批生产的介电常数略有不同,且它随着温度变化而略有变化。德利特弥补了这些影响,并提供介质谐振器(DRs)尺寸的对映频率,并以“客户定制”温度系数。

  5. 介电损耗因数 tanδ 与 Qu 介电损耗因数与品质因数关系如 Quality Factor (Q = 1 / tanδ),微波介质材料的信号损失,一般采用允许损耗正切来估计。陶瓷介质谐振器通常运行在一个特定的频率,特定的几何形状,因此可以直接测量其规格,用无负载品质因数 Qu 表示,Qu 是一项重要的基本谐振器参数(比损耗角正切更加有用),特别适合的滤波器和振荡器的应用。

  6. 平滑度: 陶瓷接触坚硬的表面时,很容易产生极小碎片。大多数的小碎片不会影响介质陶瓷电气性能。陶瓷表面粗糙度也不是特别重要的因素。陶瓷介质谐振器本身并没有电流存在,只能以电场形式存储能源。平滑的陶瓷表面,只有在避免被沾污状况下,才成为考虑的因素。

  7. 热冲击: 微波介质陶瓷是在温度超过 1200° 的烧烤炉烧制出来,它们可以比电子设备耐更高的温度,远远超出焊接温度。但介质陶瓷的热传导速度比金属慢很多。大温度梯度通过陶瓷器件时,因为不均匀膨胀,可能导致器件失效,这称之为热冲击。突然施加高热于厚的陶瓷器件,会导致陶瓷破碎。

  8. 粘合剂: 用粘合剂安装介质陶瓷谐振器必须仔细选择。粘合剂会降低介质陶瓷的 Qu,好的粘合剂可以将 Qu 损耗减到最低,并同时保证黏着强度。
微波介质陶瓷材料 - TE 系列 料号标识
TE 36 - 10 A S
 
产品型号
介电常数
 
中心频率 (GHz)
外形
A 有孔
B 无孔
结构
S 有支撑物
W 无支撑物