本发明涉及无线通信技术领域，尤其是指一种微波陶瓷滤波器元件及其制备方法。
背景技术：
随着无线通信技术的迅猛发展，频率资源日益紧张，而微波陶瓷滤波器元件具有在微波、毫米波通信电子线路中识别和分离有用信号和无用信号的功能，因此成为通信系统中的重要组成部件，其性能的优劣直接影响着整个通信系统的质量。
而传统微波陶瓷滤波器元件产品的qf值低，具有低阻带抑制、高通带插损、窄频带、低功率，寄生通带近和带内平坦群时快等缺点。在生产中存在着能耗高及高温工艺稳定性不好等问题，导致产品的性能不够稳定。
技术实现要素：
为此，本发明提出了一种微波陶瓷滤波器元件及其制备方法，采用精准的原料配方，并按照对应的方法进行制备；具有性能稳定，以及优越的电学性质、力学性质和热学性质，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明首先提出了一种微波陶瓷滤波器元件，由以下重量百分比的原料所组成：
mg5％-15％、sm5％-15％、ca5％-15％、zn5％-15％、al5％-15％、sr5％-15％、la0.01％-0.1％、mn0.01％-0.1％、sn0.01％-0.1％、co0.01％-0.1％、bi0.01％-0.1％、ti30％-40％、cu0.01％-0.1％、ni0.01％-0.1％、sn0.01％-0.1％、pb0.01％-0.1％、zr0.1％-0.9％、nd0.1％-0.9％、ta0.1％-0.9％、ce0.1％-0.9％。
优选地，微波陶瓷滤波器元件由以下重量百分比的原料所组成：
mg10％、sm10％、ca10％、zn10％、al10％、sr10％、la0.05％、mn0.05％、sn0.05％、co0.05％、bi0.05％、ti37.55％、cu0.05％、ni0.05％、sn0.05％、pb0.05％、zr0.5％、nd0.5％、ta0.5％、ce0.5％。
本发明还提供了一种微波陶瓷滤波器元件的制备方法，包括的步骤如下：
s1：按照重量百分比称取各原料，并按照原料：水：球＝1：1.2：2的比例进行混合球磨3h后出料，制得粉体基料；
s2：将步骤s1制得的粉体基料脱水，并在160℃的温度下保温1h烘干，烘干后利用相应的合成曲线进行合成；
s3：在步骤s2的基础上进行二次球磨，按照重量百分比称取基料，并按照基料：水：球＝1：1：2的比例进行混合球磨3h后出料，脱水并在160℃的温度下保温1h烘干，制得粉体物料；
s4：将步骤s3制得的粉体物料依次进行造粒、压片以及烧成，其中造粒过程为将磨细的粉体物料，经过干燥、加胶黏剂后制成流动性好且粒径为0.1mm的颗粒，随后将造好的颗粒加入压片机进行压制成型，制得一定规格的陶瓷坯片，再将陶瓷坯片按照烧成工艺进行烧结成型；
s5：将步骤s4烧结成型的陶瓷坯片经平面磨床磨片后依次进行清洗和烘干，再经过ag电极浸泡后即可得相应规格的微波陶瓷滤波器元件成品，其中具体操作包括首先进行清水清洗干净，然后在100℃的温度下烘干，其次进行封端银电极，再次在800℃的温度下保温50分钟烧端，最后在电镀银锡电极并在600℃的温度下烧成。
具体的，所述步骤s1中各原料的纯度均大于99.95％。
进一步所采取的措施是，所述步骤s2中的合成曲线为从室温到1100℃时用5小时进行升温，并在1100℃时保温3小时，之后随炉缓慢降温。
进一步采取的措施是，所述步骤s4中进行压片之前需要将粉体物料过100目筛，按粉体物料的重量百分比添加浓度为15％pva的水溶液，搅拌均匀后造粒并过60目筛。
进一步的措施是，所述步骤s4中进行烧成工艺之前需要将压制好的陶瓷坯片先放入钳钵，加入高温隔离粉之后，再一并装入高温烧结炉进行烧结成型。
优选的，所述步骤s4中陶瓷坯片的规格为53*22*6mm，陶瓷坯片的密度为3.6g/㎝3。
进一步的措施是，所述步骤s4中的烧成工艺为从室温到400度时用6小时进行升温，在400度时保温4小时，再从400度到1350度时用5小时进行升温，在1350度时用5小时保温，然后随炉降温。
具体的，所述步骤s5中的成品规格为53*22*6mm，er＝21，qf≧180000。
本发明的一种微波陶瓷滤波器元件及其制备方法，其有益效果在于：
(1)各原料按照一定的比例进行混合，经球磨、烘干、合成、压片等工序，并在1350℃的环境下烧成微波陶瓷滤波器元件，用这种陶瓷滤波器配方及制备方法制成的滤波器元件性能稳定，具有优越的电学性质、力学性质和热学性质，特别是具有高机械强度、耐高低温、高湿、抗辐射、较高的抗电强度和较好的老化性能。
(2)另外，本发明的制备方法能源消耗大大降低，而且所制备的微波陶瓷滤波器元件能获得高qf值，具有高阻带抑制、低通带插损、宽频带，高功率、寄生通带远和带内平坦群时延，体积小的优点，综合性能优良、元件一致性、可靠性更高。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
本发明提出了一种微波陶瓷滤波器元件，由以下重量百分比的原料所组成：
mg10％、sm10％、ca10％、zn10％、al10％、sr10％、la0.05％、mn0.05％、sn0.05％、co0.05％、bi0.05％、ti37.55％、cu0.05％、ni0.05％、sn0.05％、pb0.05％、zr0.5％、nd0.5％、ta0.5％、ce0.5％。
本发明还提供了一种微波陶瓷滤波器元件的制备方法，包括以下步骤：
s1：按照重量百分比称取上述所列的各种原料，并按照原料：水：球＝1：1.2：2的比例进行混合球磨3h后出料，制得粉体基料；
s2：将步骤s1制得的粉体基料脱水，并在160℃的温度下保温1h烘干，烘干后利用相应的合成曲线进行合成；
s3：在步骤s2的基础上进行二次球磨，按照重量百分比称取基料，并按照基料：水：球＝1：1：2的比例进行混合球磨3h后出料，脱水并在160℃的温度下保温1h烘干，制得粉体物料；
s4：将步骤s3制得的粉体物料依次进行造粒、压片以及烧成，其中造粒过程为将磨细的粉体物料，经过干燥、加胶黏剂后制成流动性好且粒径为0.1mm的颗粒，随后将造好的颗粒加入压片机进行压制成型，制得一定规格的陶瓷坯片，再将陶瓷坯片按照烧成工艺进行烧结成型；
s5：将步骤s4烧结成型的陶瓷坯片经平面磨床磨片后依次进行清洗和烘干，再经过ag电极浸泡后即可得相应规格的微波陶瓷滤波器元件成品，其中具体操作包括首先进行清水清洗干净，然后在100℃的温度下烘干，其次进行封端银电极，再次在800℃的温度下保温50分钟烧端，最后在电镀银锡电极并在600℃的温度下烧成。
步骤s1中各原料的纯度均大于99.95％，以保证本发明的成品质量和产品性能。
所述步骤s2中的合成曲线为从室温到1100℃时用5小时进行升温，并在1100℃时保温3小时，之后随炉缓慢降温。
所述步骤s4中进行压片之前需要将粉体物料过100目筛，按粉体物料的重量百分比添加浓度为15％pva的水溶液，搅拌均匀后造粒并过60目筛，保证颗粒的粒径规整度。
所述步骤s4中进行烧成工艺之前需要将压制好的陶瓷坯片先放入钳钵，加入高温隔离粉之后，再一并装入高温烧结炉进行烧结成型。
所述步骤s4中陶瓷坯片的规格为53*22*6mm，陶瓷坯片的密度为3.6g/㎝3。
所述步骤s4中的烧成工艺为从室温到400度时用6小时进行升温，在400度时保温4小时，再从400度到1350度时用5小时进行升温，在1350度时用5小时保温，然后随炉降温。
所述步骤s5中的成品规格为53*22*6mm，经测试，成品的介电常数(er)为21，qf值高达180000ghz。
实施例2
本发明的一种微波陶瓷滤波器元件，由以下重量百分比的原料所组成：
mg12％、sm12％、ca12％、zn12％、al12％、sr12％、la0.03％、mn0.03％、sn0.03％、co0.03％、bi0.03％、ti38％、cu0.03％、ni0.03％、sn0.03％、pb0.03％、zr0.7％、nd0.6％、ta0.5％、ce0.7％。
本发明的一种微波陶瓷滤波器元件的制备方法，步骤如下：
s1：按照重量百分比称取上述所列的各种原料，并按照原料：水：球＝1：1.2：2的比例进行混合球磨2h后出料，制得粉体基料；
s2：将步骤s1制得的粉体基料脱水，并在160℃的温度下保温1h烘干，烘干后利用相应的合成曲线进行合成；
s3：在步骤s2的基础上进行二次球磨，按照重量百分比称取基料，并按照基料：水：球＝1：1：2的比例进行混合球磨2h后出料，脱水并在160℃的温度下保温1h烘干，制得粉体物料；
s4：将步骤s3制得的粉体物料依次进行造粒、压片以及烧成，其中造粒过程为将磨细的粉体物料，经过干燥、加胶黏剂后制成流动性好且粒径为0.1mm的颗粒，随后将造好的颗粒加入压片机进行压制成型，制得一定规格的陶瓷坯片，再将陶瓷坯片按照烧成工艺进行烧结成型；
s5：将步骤s4烧结成型的陶瓷坯片经平面磨床磨片后依次进行清洗和烘干，再经过ag电极浸泡后即可得相应规格的微波陶瓷滤波器元件成品，其中具体操作包括首先进行清水清洗干净，然后在100℃的温度下烘干，其次进行封端银电极，再次在800℃的温度下保温50分钟烧端，最后在电镀银锡电极并在600℃的温度下烧成。
步骤s1中各原料的纯度均大于99.95％，以保证本发明的成品质量和产品性能。
所述步骤s2中的合成曲线为从室温到1100℃时用5小时进行升温，并在1100℃时保温3小时，之后随炉缓慢降温。
所述步骤s4中进行压片之前需要将粉体物料过100目筛，按粉体物料的重量百分比添加浓度为15％pva的水溶液，搅拌均匀后造粒并过60目筛，保证颗粒的粒径规整度。
所述步骤s4中进行烧成工艺之前需要将压制好的陶瓷坯片先放入钳钵，加入高温隔离粉之后，再一并装入高温烧结炉进行烧结成型。
所述步骤s4中陶瓷坯片的规格为53*22*6mm，陶瓷坯片的密度为3.6g/㎝3。
所述步骤s4中的烧成工艺为从室温到400度时用6小时进行升温，在400度时保温4小时，再从400度到1350度时用5小时进行升温，在1350度时用5小时保温，然后随炉降温。
所述步骤s5中的成品规格为53*22*6mm，经测试，成品的介电常数(er)为21，qf值高达200000ghz。
实施例3
本发明提出了一种微波陶瓷滤波器元件，由以下重量百分比的原料所组成：
mg14％、sm13％、ca12％、zn11％、al10％、sr15％、la0.05％、mn0.05％、sn0.05％、co0.05％、bi0.05％、ti39.55％、cu0.05％、ni0.05％、sn0.05％、pb0.05％、zr0.5％、nd0.5％、ta0.5％、ce0.5％。
本发明还提供了一种微波陶瓷滤波器元件的制备方法，包括以下步骤：
s1：按照重量百分比称取上述所列的各种原料，并按照原料：水：球＝1：1.2：2的比例进行混合球磨2h后出料，制得粉体基料；
s2：将步骤s1制得的粉体基料脱水，并在160℃的温度下保温1h烘干，烘干后利用相应的合成曲线进行合成；
s3：在步骤s2的基础上进行二次球磨，按照重量百分比称取基料，并按照基料：水：球＝1：1：2的比例进行混合球磨3h后出料，脱水并在160℃的温度下保温1h烘干，制得粉体物料；
s4：将步骤s3制得的粉体物料依次进行造粒、压片以及烧成，其中造粒过程为将磨细的粉体物料，经过干燥、加胶黏剂后制成流动性好且粒径为0.1mm的颗粒，随后将造好的颗粒加入压片机进行压制成型，制得一定规格的陶瓷坯片，再将陶瓷坯片按照烧成工艺进行烧结成型；
s5：将步骤s4烧结成型的陶瓷坯片经平面磨床磨片后依次进行清洗和烘干，再经过ag电极浸泡后即可得相应规格的微波陶瓷滤波器元件成品，其中具体操作包括首先进行清水清洗干净，然后在100℃的温度下烘干，其次进行封端银电极，再次在800℃的温度下保温50分钟烧端，最后在电镀银锡电极并在600℃的温度下烧成。
步骤s1中各原料的纯度均大于99.95％，以保证本发明的成品质量和产品性能。
所述步骤s2中的合成曲线为从室温到1100℃时用5小时进行升温，并在1100℃时保温3小时，之后随炉缓慢降温。
所述步骤s4中进行压片之前需要将粉体物料过100目筛，按粉体物料的重量百分比添加浓度为15％pva的水溶液，搅拌均匀后造粒并过60目筛，保证颗粒的粒径规整度。
所述步骤s4中进行烧成工艺之前需要将压制好的陶瓷坯片先放入钳钵，加入高温隔离粉之后，再一并装入高温烧结炉进行烧结成型。
所述步骤s4中陶瓷坯片的规格为53*22*6mm，陶瓷坯片的密度为3.6g/㎝3。
所述步骤s4中的烧成工艺为从室温到400度时用6小时进行升温，在400度时保温4小时，再从400度到1350度时用5小时进行升温，在1350度时用5小时保温，然后随炉降温。
所述步骤s5中的成品规格为53*22*6mm，经测试，成品的介电常数(er)为21，qf值高达250000ghz。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。