西安交通大学周迪教授团队在微波介质陶瓷方面取得进展
日期：
2022-11-09
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按介电常数大小，微波介质陶瓷可分为高介电常数、中介电常数和低介电常数微波介质陶瓷。低介电常数微波介质陶瓷主要应用于频率在8GHz以上的微波频段，介电常数低于30，品质因数可以达到5000GHz以上，谐振频率温度系数一般在零附近或者为可调节负值，多应用于毫米波、亚毫米波集成电路天线，微波基板以及高频端微波元件。随着微波通信和雷达技术的快速发展，微波技术利用的微波频率越来越高，从分米波、厘米波扩展到毫米波、亚毫米波，传输信息量也越来越大，要求的传输速度和质量也越来越高，用于介电隔离、远距离电磁波传输和毫米波、亚毫米波回路集成化的介质波导线路就需要低成本、低损耗、高品质因数、谐振频率温度系数近于零的低介电常数微波介质陶瓷，可以有效地减少基板与导体线、电极之间的交叉耦合损耗，并提升信号在电路中的传输速度。近日，西安交通大学周迪教授课题组在低介电常数微波介质陶瓷方面取得进展。课题组该研究发现，通过用半径较小的V5+离子对单斜褐钇铌结构的CeNbO4进行Nb-位离子取代，诱导铁弹相变（单斜褐钇铌→四方白钨矿，x = 0.3）发生，进而调控该体系介电性能的变化规律及机制，获得兼具高温度稳定性（近零TCF）和低损耗（高Q×f）的K20微波介电陶瓷材料Ce(Nb0.7V0.3)O4 (CNV0.3)：εr ~ 16.81，Q×f ~ 41,300 GHz（@~8.6 GHz），TCF ~ -3.5。近年来，周迪教授在微波介质结构性能调节分析、LTCC低温共烧陶瓷技术应用、谐振器滤波器及天线基板应用等方面取得一系列新颖的研究成果。12月14—15日，周迪教授将出席由中国粉体网在江西萍乡办的“2022第五届新型陶瓷技术与产业高峰论坛”，并作题为《5G/6G低温共烧陶瓷技术(LTCC)用介质材料进展》的报告。届时，周迪教授将从陶瓷/玻璃、陶瓷+氧化物/氟化物、本征低烧体系的角度，系统介绍商用及科研前沿低K值基板材料的现状，分别讨论它们的结构特征，介电性能、抗弯强度、热膨胀系数等具体指标和相应优缺点，提出毫米波改性工作及其适用性，最后对未来低K值LTCC材料的发展进行展望。
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