本发明涉及一种低损耗微波介质陶瓷，尤其是用于微波介质谐振器、滤波器及天线等微波通讯系统关键元器件的超低损耗微波介质陶瓷。
背景技术：
低损耗微波介质陶瓷被广泛应用于微波介质谐振器、滤波器及天线等微波通讯系统中的关键元器件，其基本性能指标及要求为：合适的介电常数εr、低损耗(或高qf值)及近零的谐振频率温度系数τf。近年来，包括卫星通讯及5g/6g移动通讯在内的微波通讯技术在更高频率下的应用已成为重要的发展趋势，这就对微波介质陶瓷的综合性能、特别是超低损耗化提出了更高的要求。开发εr＝20～30、qf>70000ghz、|τf|<10ppm/℃的超低损耗微波介质陶瓷对微波通讯技术的进一步发展具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种超低损耗微波介质陶瓷，该微波介质陶瓷的性能可以达到εr＝21～27、qf＝71800～134000ghz、|τf|<10ppm/℃。
本发明的超低损耗微波介质陶瓷表达式为srla[ga1-x(mg0.5ti0.5)x]o4(0.2≤x≤0.6)、srla[ga1-x(zn0.5ti0.5)x]o4(0.1≤x≤0.5)及sr1+xla1-xga1-xtixo4(0.3≤x≤0.7)。
本发明在综合考察已有低损耗微波介质陶瓷体系的基础上，着眼于具有层状钙钛矿结构的镓基化合物固溶体，提供了具有超低损耗(qf＝71800～134000ghz)、中等介电常数(21～27)及近零谐振频率温度系数的微波介质陶瓷。利用本发明提供的超低损耗微波介质陶瓷，可使介质谐振器、滤波器、天线等微波通讯系统中的关键元器件适合更高频率下的应用。因此，本发明在工业上具有重要应用价值。
具体实施方式
以下结合实例进一步说明本发明。
本发明的超低损耗微波介质陶瓷可用下述方法制备而成。
首先，将纯度为99％以上的srco3、la2o3、ga2o3、mgo、zno、tio2粉末按化学计量比例用湿式球磨法混合24小时，烘干、过筛后在1200～1400℃下煅烧3小时。煅烧后的粉末经再次球磨、烘干、过筛后，加入粘结剂造粒，并施加1000kg/cm2的单轴压强成型。最后在1300～1600℃下烧结3小时，制得所需的微波介质陶瓷。
用粉末x射线衍射对烧结后的陶瓷试样进行物相分析，用介质谐振法在10ghz测试微波介电性能。
表1～3示出了构成本发明的超低损耗微波介质陶瓷的几个具体实例及其微波介电性能。
表1、srla[ga1-x(mg0.5ti0.5)x]o4陶瓷的微波介电性能。
表2、srla[ga1-x(zn0.5ti0.5)x]o4陶瓷的微波介电性能。
表3、sr1+xla1-xga1-xtixo4陶瓷的微波介电性能。
由表1～3可知，srla[ga1-x(mg0.5ti0.5)x]o4、srla[ga1-x(zn0.5ti0.5)x]o4及sr1+xla1-xga1-xtixo4三种陶瓷的εr和τf随x增加而增大，qf均维持在很高的值。在给定的成份范围内，qf值均高于70000ghz，τf近零、在±10ppm/℃以内。而超出此范围，τf则偏离零较多。因此，本发明的成份范围定为：srla[ga1-x(mg0.5ti0.5)x]o4(0.2≤x≤0.6)、srla[ga1-x(zn0.5ti0.5)x]o4(0.1≤x≤0.5)及sr1+xla1-xga1-xtixo4(0.3≤x≤0.7)
在本实施例每一组的成份中，成份点srla[ga0.6(mg0.5ti0.5)0.4]o4、srla[ga0.7(zn0.5ti0.5)0.3]o4及sr1.5la0.5ga0.5ti0.5o4分别具有以下最优的综合微波介电性能：εr＝23.3、qf＝89400ghz、τf＝-0.8ppm/℃；εr＝23.0、qf＝76200ghz、τf＝-0.2ppm/℃；εr＝23.3、qf＝129700ghz、τf＝-1.7ppm/℃。
1.超低损耗微波介质陶瓷，其特征在于：所述的介质陶瓷为具有层状钙钛矿结构的镓基化合物固溶体，其表达式为srla[ga1-x(mg0.5ti0.5)x]o4(0.2≤x≤0.6)、srla[ga1-x(zn0.5ti0.5)x]o4(0.1≤x≤0.5)或sr1+xla1-xga1-xtixo4(0.3≤x≤0.7)。
2.根据权利要求1所述的超低损耗微波介质陶瓷，其特征在于：所述的介质陶瓷的表达式为srla[ga0.6(mg0.5ti0.5)0.4]o4、srla[ga0.7(zn0.5ti0.5)0.3]o4或sr1.5la0.5ga0.5ti0.5o4。