在电磁辐射的全频谱中,通常将甚高频(30~300MHz) 至近红外(750GHz)段称为微波。一般资料常将微波波段定义为300MHz~3000GHz, 其波长范围内为1m~0. 1mm。
微波信号由于其频率极高,波长极短,从而具有如下特点:
①由于频率高,信息量大,所以十分有利于在通信技术领域中应用。目前微波通信所包
含的可使用波段已超过整个长、中、短波段的1000倍以上。
②可直线传播,具有很强的传播方向性,以及高能量和对于金属目标的强反射能力。因
此,在雷达、导航等方面有利于提高发射和跟踪目标的准确性。
③ 对不同介质具有强穿透和强吸收能力,从而可实现穿透高空中电离层的卫星通信,进
行微波医疗诊断、微波探伤,以及作为微波吸收材料和发热体。
④微波设备的数字化可实现通信的保密性。实现微波设备的小型化、高稳定性和廉价的途径是微波电路的集成化。 由于金属谐振腔和金属波导和质量过大,大大限制了微波集成电路的发展,而微波介质陶瓷制作的谐振器与微波管、微带线等构成的微波混合集成电路,可使器件尺寸达到毫米量级,这就使微波陶瓷成为实现微波控制功能的基础和关键材料。它的应用大致分为两个方面,两种不同性能要求:
一种是用于介质谐振器的功能陶瓷,其中用于包括带通滤波器、分频器、调制解调器(Modem) 等固体振荡器中的稳频元件;另一种则是用于微波电路中的介质陶瓷,其中包括用于微波集成电路(MIC) 的介质基片、介质波导、微波天线及微波电容器等。
微波陶瓷介质是微波电路中的基础和关键材料,可应用于各个方面。首先。类似于一般
路中不可缺少的振荡器、滤波器、放大器等LC回路,可作介质谐振器、其次可用于收集或储存微波的介质天线。此外还可用于控制微波信号传输方向的介质波导,以及电路或元件间耦合的微波电容器,乃至承载支撑电路、元件及起绝缘作用的基片、底板等。
由于金属谐振腔体积无法满足小型化、集成化的要求,而某些高介电常数陶瓷体与自由空间边界可以折射和反射微波信号,且易于集成化,成本低,从而在微波器件中显示了重要地位。
随着5G技术的发展,陶瓷介质滤波器逐步替代金属腔体滤波器成为主流。此外,微波接力机及全球卫星信系统的集成化和组件化,使微波陶瓷的发展面临严峻考验。
微波介质陶瓷
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