Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 [6] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61

Таблица 1.3

Материал

Состав материала

tgS 10

TKe 10 , град

Частота, ГГц

Рутил монокристаллический

TiOj

1.5 2

2,5-3 7 15

400±50

80 275 375

Монокристалл

SrTiOs

20... 12

-1250±20

2 10 80

Керамика

TiOij

1,5...2 2...2,5

2.5...3 5...6

375±40

2 10 40 80

СаТЮз

6 8 12 18

750±50

2 10 40 80

SrTiOs

8 15 40...25

1250±100 10 80

BaH40

2,5 4...6

20±2

2 10 40

ТБ-47

BaJijOjo

1...2 2...2,5 5...5,6

20±10

10 40

Камика

BaTiA-ZnO MgTiOs-CaTiOa--LaJiA MgTiOs - CaTlO,

35 30...40

2,2 2

1,25

10 7

к-09С

(BaPb) ТЮз

±10

R-04C

(ZrSn) Ti04

36,8...38,9

-4 T 8

BaTi40,

39,5

Монокристалл

КТаОз BiaTijOjo

220 45

7 3...4

Ч-40

10 10

D8512

BaTi40g

38,6±0,6

-10,4

нительно окислы, можно получить керамику с бд от 29,3 до 44,2, а резонаторы на их основе имеют добротность 4100-9500 на частоте 11 ГГц и ТКЧ < (-20...50) 10- град-.

В отечественной литературе описан также материал ТБ-47, основной кристаллической фазой которого является BajTigOao. Для снижения температуры спекания до 180-1280 °С в состав материала вводятся 1-2 % SiOg. Диэлектрическая проницаемость такой керамики 36...38. Таким образом, в системе ВаО - TiOg удается



получить термостабильные СВЧ-диэлектрики с отрицательным и положительным ТК бд (вблизи концентраций TiOa г 70 % величина ТК бд этой системы меняет знак) и малыми потерями (Q = 5000 на частоте 10 ГГц) только при величине Бд = 30...40. Параметры титаносодержащих материалов приведены в табл. 1.3.

Цирконийсодержащие диэлектрики. Цирконийсодержащая керамика (ЦСК) сложна по составу и представляет собой гомогенный твердый раствор различных соединений с ТКбд противоположного знака. Например, CaZrOa и SrZrOa имеют положительный ТКвд, а BaZrOg, СаТЮз и SrTiOa - отрицательный. Следует отметить, что из ЦСК пока не удавалось получить высокодобротные ДР даже в длинноволновой части сантиметрового диапазона длин воли. Наибольшая добротность таких резонаторов составляет всего 3300 на частоте 4 ГГц. Кроме того, такие материалы имеют малую ед и высокий ТК 8д. Для снижения диэлектрических потерь ЦСК в ее состав вводят небольшие (1 мол %) добавки ниобия, тантала, никеля, цинка, лантана. Имеются сведения о резонаторах из ЦСК с добротностью 6000, стабильностью частоты в интервале температур 25...50 °С, равной 8 10~® град~, и 8д = 37. Керамический материал на основе оксидов циркония и титана имеет Бд 36 и собственную добротность 4000 на частоте 10 ГГц. Низкая гигроскопичность, удобство механической обработки и другие полезные свойства делают этот материал весьма перспективным для применения на СВЧ.

Разработаны ДР из керамики с Бд = 36...38 на базе циркония и титана, температурная стабильность которых близка к стабильности инвара. Разработаны шесть типов керамики: Е2036, Е2336, Е2636, Е2936, Е1336, Е36, резонаторы из которых в диапазоне температур от -20 до 80 °С имеют стабильность 0; 3; 6; 9; 12 и ±10 х X 10~® град .

Таблица 1.4

Состав керамического материала

ТКед-10 , град-1

Часто-

Са (Zro.985TIo.015) Оз

Sr (2Го.99бТ1о.045) Оз

33,9

11,3

(Вао.5б5го.44) (Z-o.ogTao.oi) 0

32,3

Вао.275го,9в2) (Tio,o27Tao,oi) Оз

Вао,5б5Го.442гОа + 1 % Nb, Zn

32,9

4...5

Вао.бб5го,442гОа + 1 % Та, Ni

31,3

-10,3

4...5 19



Продолжение табл. 1.4

Состав керамического материала

ТКг 10 , град

Частота, ГГц

SrO + Zr02 + TiO (1,00) (0,955) (0,045)

33,9

4...5

SrO + ZrOa + TiOa + 1 % Ni (0,99) (0,955) (0,045)

34,1

15,4

4...5

SrO + ZrOa + TiOa + 1 % La, Та (1,00) (0,9455) (0,0445)

28,8

59,2

4...5

ZrOa + SnOa + TiOa + 2 % ZnO + (0,7) (0,3) (1,0) + t % №0

36...38

1,22

- 15

ZrOa + SnOa + ТЮ + 2 % MgO + (0,7) (0,3) (1,0) + 1 % №0

36...38

1,15

ZrOa + SnOa + TiOj, + 2 % ZnO + (0,7) (0,3) (1,0) + 1 % NiO

36...38

0,96

- 14

ZrOa + SnOa + TiOa + 2 % LajOg + (0,7) (0,3) (1,0) + 1 % №0

36...38

0,91

- 12

ТЮг - ZrTi04 (ТЦ/470)

Ba (Zr, Zn, Та) Oj

28,6...30,5

-20...-30

E-36 (Zr, Sn) Ti04

36,9...37,3

-3...+9

D-85 Zr/Sn (тнтанаты)

36...36,9

-19...+ 1,6

Диэлектрические параметры цирконийсодержащих материалов приведены в табл. 1.4. В табл. 1.5 приведены параметры цирконий-содержащей керамики CaZro.gssTio.oisOs и титансодержащих материалов типа ТТБ и ДБНТ, из которой видно, что на частоте 4 ГГц резонаторы из керамики состава BaaTigOjo значительно превосходят по добротности резонаторы из керамики состава (Са2г)ТЮз.

Следует отметить, что

Таблица 1.5

на частотах выше 10 ГГц из-за сильной дисперсии 8д в цирко-нийсодержащей керамике превосходство резонаторов из керамики состава BajTigOjo еще более заметжч-Материалы, содержащие редкоземельные элементы. Дл создания ДР применяют керамические материалы, содержащие с ем составе оксид лантана [571. Основные параметры лантаносоде о-щих керамических материалов и монокристаллов приведены в табл. 1.6. Эти материалы можно разбить на три группы: 1) алюминаты редкоземельных элементов (РЗЭ) общей формулы LnAlOg,

Состав керамики

ТКЧх

xio ,

град

BaaTigOjo BaTi40g

CaZroggsTiooijOj

8000

2560 3300

2 15

39,8

37,97



1 2 3 4 5 [6] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61
Яндекс.Метрика