Технологические аспекты производства диэлектрических резонаторов для СВЧ-фильтров

1.

Технологические аспекты производства диэлектрических
резонаторов для СВЧ-фильтров
Автор: студент группы ФЭБО 01-16
Мордовичев Олег Николаевич
РТУ филиал МИРЭА в г. Фрязино

2.

Диэлектрический резонатор
Диэлектрическими
резонаторами
называют
объемные
резонаторы из диэлектрических тел без проводящего покрытия.
Работа диэлектрического резонатора основана на принципе
объемного
резонанса
электромагнитной
волны
внутри
используемого образца диэлектрика.
2

3.

Область применения диэлектрических резонаторов
Фильтры СВЧ на диэлектрических резонаторах
СВЧ генераторы
3

4.

Классификация диэлектрических резонаторов
По классификации, диэлектрические резонаторы можно
разделить на:
Пункт 1
ОДР
МДР
01
02
При применении открытых диэлектрических резонаторов
(ОДР) используется принцип так называемого объемного
резонанса электромагнитных колебаний внутри
применяемых диэлектрических элементов (ДЭ).
Отражающей поверхностью в открытом диэлектрическом
резонаторе является граница раздела диэлектрик – воздух.
Отдельной группой диэлектрических резонаторов являются
МДР. При их использовании рядом с ДР размещают
металлические поверхности которые служат для экранирования
устройств. В составе МДР присутствует два или более
металлических и диэлектрических элементов.
4

5.

Принцип действия диэлектрических резонаторов
5

6.

На сегодняшний день есть
прямые зарубежные аналоги
Япония
США
Франция
6

7.

Murata (Япония)
Производитель
Murata (Япония)
Параметр
ε
30-32
Добротность Q на частоте 10 ГГц,
10 000
ТКЧ, 10-6 1/0С
1-4
Рабочий диапазон частот, ГГц
10-20
7

8.

Trans-Tech, INC (США)
Производитель
Trans-Tech, INC
(США)
Параметр
ε
30-32
Добротность Q на частоте 10 ГГц,
10 000
ТКЧ, 10-6 1/0С
Рабочий диапазон частот, ГГц
1-3
10-20
8

9.

Exxelia, Франция
Производитель
Trans-Tech, INC
(США)
Параметр
ε
30-32
Добротность Q на частоте 10 ГГц,
10 000
ТКЧ, 10-6 1/0С
Рабочий диапазон частот, ГГц
1-4
10-20
9

10.

Преимущество отечественных диэлектрических
резонаторов
Ввиду имеющихся ограничений на поставку иностранной элементной компонентой
базы практический интерес представляет применение отечественного аналога
указанных диэлектрических резонаторов с высокой добротностью.
Производитель
Параметр
ε
Добротность Q на частоте 10 ГГц,
(Россия)
30-32
10 000
ТКЧ, 10-6 1/0С
1-4
Рабочий диапазон частот, ГГц
10-20
10

11.

Техническое задание
Исследовать влияние количества
оксида Ni2O3 в составе шихты
материала БЦНТ на электропараметры
диэлектрического резонатора.
11

12.

График зависимости влияния добавки Ni2O3 на добротность
Q
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Ni2O3, %
График 1 – Зависимость влияния добавки Ni2O3 на добротность
12

13.

График зависимости влияния добавки Ni2O3 на ТКЧ
ТКЧ, ТКЧ
1/℃
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Ni2O3, %
График 2 – Зависимость влияния добавки Ni2O3 на ТКЧ
13

14.

График зависимости влияния добавки Ni2O3 на температуру обжига
Тобжига
1640
1620
1600
1580
1560
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Ni2O3, %
График 3 – Зависимость влияния добавки Ni2O3 на температуру обжига
14

15.

Вывод
В ходе прохождения практики изучены теоретические основы работы
диэлектрических резонаторов. Были приведены примеры зарубежных
аналогов диэлектрических резонаторов и произведено сравнение с
отечественными диэлектрическими резонаторами. Так же было
выполнено техническое задание целью, которого было исследовать
влияние количества оксида Ni2O3 в составе шихты материала БЦНТ на
электропараметры диэлектрического резонатора.
15