MWDC (Microwave dielectric ceramics)微波介质陶瓷
微波介质陶瓷成为近年来国内外研究热点，主要是微波移动通信迅速发展的需求。
一 微波介质陶瓷概述
1.1 微波介质陶瓷应用
微波介质陶瓷材料在微波通信、雷达、移动通信、 移动电话基站（由其4G、5G）,卫星广播通讯及全球卫星 定位导航系统中有着不可替代的重要作用。
εr：35， Q：30000 @ 3GHz
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五 微波介质陶瓷部分商用产品性能
εr：25±1， Qf>150000GHZ，τf =0 ± 5ppm/ ℃，（用于卫星通讯）。
εr： 45± 1， Qf>80000GHZ, τf =0 ± 5ppm/ ℃，
（用于卫星通讯和移动电话基站）；
εr： 35± 1， Qf>80000GHZ, τf =0 ± 5ppm/ ℃， （用于卫星通讯和移动电话基站）；
2.1 介电常数r
r=21,f0=1.575GH5,f0=1.575GHz
r=40,f0=1.575GHz
高的介电常数，以利于器件的小型化、集成化
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二 微波介质陶瓷的三个关键参数
2.2 品质因数Q值
微波介质陶瓷材料在使用时追求的是低介质损耗tanδ ，即高的品质因数 Q(Q≈1/ tanδ )，它可以高到10，000以上，共振频率的频带宽度和Q值成反比， 所以愈高的Q值其频宽越窄。
● 性能稳定、可靠
C/Ku波段介质谐振器
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.2 介质谐振器（Ka）
● 15～40GHz，70GHz防撞雷达本振 ● 使用环境温度：-40 ～80℃ ● 介电常数：6 ～ 20 ● Q值≥1500
● 谐振频率温度系数： 0±10PPm/℃
Ka波段介质谐振器
● 性能稳定、可靠
6.1 微波介质陶瓷材料体系性能一览表
品质因素Qf (GHz) >36000 >30000 >60000 >100000 >100000 >60000 >45000 >45000 >35000 >25000 >20000 >8000 >6000 >3000 >2500 >2000 >1800 >1200 >1000 谐 振频 率 温 度 系数 f(ppm/℃) -10～0 -60～-10 -60～+10 0 ±5 0 ±5 0 ±5 0 ±5 0±10 <10 <10 <10 <10 <20 <20 <20 <30（NPO） <30（NPO） 30±10 30±10 说明
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.5 微波覆铜板
应用频率：3—100GHz
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.5 微波覆铜板的低剖面天线
微波阵列天线 高介电常数微波覆铜板 四阵列单元
微波覆铜板集成波导 （SIW）
采用高介电常数的微波覆铜板设计微波通信天线，使天线的体积大幅度减小， 厚度变得很薄。使用超低剖面天线设计技术使天线超薄，发展基片集成波导技 术提供传输阵列，组合使用在保证体积减小和厚度变薄后，做出高增益天线。
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
我们的五大产品
微波介质陶瓷粉体材料
介质谐振器
通信谐振器滤波器
陶瓷天线
微波覆铜板
我们的微波介质陶瓷产品从化工原料开始，全部由公司独立生产完成，具有完全的自主知识产权。
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
产品代码 GT5 GT7 GT10 GT20 GT25 GT35 GT38 GT45 GT55* GT66 GT75* GT85 GT95 GT110 GT125 GT150* GT180* GT200* GT245* 介电常数r 5.0±0.3 6.7±0.5 10 ±0.5 20±0.7 25±1 35±1 38±1 45±2 55±2 66±2 75±2 85±3 94±3 110±3 125±3 150±4 180±4 200±5 245±5
QL
f0 f (at 3dB)
为获得低损耗、高Q 值的微波介质陶瓷，必须尽可能地使用高纯原料，并尽力控 制工艺以制出杂质少、缺陷少、晶粒均匀分布的陶瓷。
高的品质因数，以保证优良的选频特性，实现成本低
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二 微波介质陶瓷的三个关键参数
2.3 谐振频率温度系数τf

f f f T
f ：共振频率改变量
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εr：82，Qf>8000GH Z ，τf=0±5ppm/℃，(用于移动GPS)；
εr：91 ，Qf>5000GHZ，τf <15ppm/ ℃ ，(用于移动电话 )；
εr：100， Qf>3600GHZ，τf <15ppm/ ℃，（用于移动电话）； εr：120， Qf>3000GHZ，τf <20ppm/ ℃，（用于移动电话）；
6.5 微波覆铜板
陶 瓷 基 料 铜 箔
CCL
PCB
CCL (Copper Clad Laminate) 覆铜板
PCB (printed circuit board)印刷电路板
传统覆铜板达不到日益发展的微波通信低损耗和高一致稳定性的需求。微波覆铜板 适合用于微波高频10GHz以上的微波低损耗传输电路噪声放大器PCB，超低剖面微 波天线，及对微波高频板材有特殊性能要求的电子产品中应用。
● 使用环境温度：-40 ～80℃
● 介电常数：40 ～120 ● Q值：1000～22000
L波段介质谐振器
● 典型代表产品参数见下表
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.2 介质谐振器（C/Ku波段）
● 3～15GHz ● 使用环境温度：-40 ～80℃ ● 介电常数：20 ～ 50 ● Q值≥5000 ● 谐振频率温度系数： 0±5PPm/℃
T ：温度变化量
温度特性最好的殷钢 微波介质陶瓷
通信器件的工作环境温度是不断变化的，从而影响设备的使用性能。这就要求材料 的谐振频率不能随温度的变化太大，通信使用要求接近零的谐振频率温度系数。
尽可能小的温漂系数,以确保频率高度稳定性、可靠性
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三 微波介质陶瓷分类
A=Ca,Mg,Mn,Co, Ni,Zn;B=Nb,Ta MgTiO3 系 A
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一 微波介质陶瓷概述
1.2 微波介质陶瓷应用元器件
介质谐振器
介质滤波器、双工器
介质基片、覆铜基板
微波介质 陶瓷应用
介质波导
介质天线
陶瓷电容器
微波传输线等
一 微波介质陶瓷概述
1.3 微波介质陶瓷产业链
化工原料：
二氧钛TiO2、氧化锆ZrO2、 氧化铝AlO3、碳酸钙CaCO3、 碳酸钡BaCO3……
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.3 通信基站谐振滤波器
在介质腔体滤波器还在更新换代金属腔体滤波器的同时，全新理念的全介质滤 波器开始诞生。新技术使基站滤波器极大的简化了单个繁琐的调试，向实现大 批量自动生产迈步。
金属腔体滤波器
介质腔体滤波器
全介质滤波器
介质腔体滤波器目前市场前景确实很好，但说不定突然 出现一个不受人关注的企业颠覆一个行业走向
上游
能源： 电力、 天然气……
微波介质陶 瓷粉体材料
中游
微波介质陶元器件：谐振器、 滤波器、电路基片、陶瓷天线 …… 移动 通信 卫星 通信 电子、 新 能 汽车 源 军事、 工业
下游
航空 航天
二 微波介质陶瓷的三个关键参数
微波介质陶瓷作为一类电介质材料，以电极化的方式响应电场的作用，其关键性能参数 有介电常数r、谐振品质因数Q值、谐振频率温度系数tf，这三个性能参数的综合数值决定 了微波陶瓷的应用价值。
εr：120， Q：5000 @ 900MHz
εr：75~90
NPO chips 高介电常数 高Q值 温度稳定性 εr：55， Q：16000 @ 3GHz εr：45， Q：16000 @ 3GHz Simple perovskites εr：29， Q：22000 @ 3GHz Comple perovskites εr：29， Q：30000 @ 3GHz 1992 95 00
AB2O6系
（B1/3C2/ 3）O3系
A=Ca,Ba,Sr;B=Mg, Zn,Ni;C=Nb,Ta R2Ba(C u1xAx)O5 系
毫米波用：10<Ɛr<20 基站用：20<Ɛr<50 手机用：75<Ɛr<90 小型贴片天线用： 90<Ɛr<150
低介电 常数
Ɛr<30
R=Y,Sm,Nd,Yb 等 ;A=Mg,Zn,Ni;
全球定位导航的GPS、北斗天线用什么陶瓷介质基板，对 天线的性能影响是很大。特别是材料的介电常数对天线的尺寸 起到关键的作用。 在同一谐振频率的条件下高介电常数的介质材料，天线的 体积会减小。
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.4 GPS、北斗、RFID陶瓷片天线
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.3 通信基站谐振滤波器
通信谐振器
TE模谐振器
TM模谐振器
介质腔体滤波器
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六 高斯贝尔微波介质陶瓷产品
6.3 通信基站谐振滤波器
典型代表产品参数表
NO 1 2 3 4 5 型号 TM-G-DR1850 TE-G-DR2750 TE-G-DR897 TE-G-DR2140 TE-G-DR2630 频率 1850±5M 2750±5M 897±8M 2140±8M 2630±7M 介质介电常数 37±1 45±1 45±1 45±1 45±1 支撑介电常数 9.8±1 9.8±1 9.8±1 9.8±1 9.8±1 Q值 ＞5000 ＞7000 ＞22000 ＞14000 ＞10000 谐振频率 温度系数 0±3PPM/℃ 0±3PPM/℃ 0±3PPM/℃ 0±3PPM/℃ 0±3PPM/℃