Влияние условий получения керамических материалов системы ВаO – Sm2 – O3 – 4TiO4 на формирование сверхвысоких частотных свойств

Abstract

Получен частотный керамический материал с высокой температурной стабильностью резонансной частоты, что гарантирует устойчивую работу устройств на его основе при изменении температур. В статье представлены результаты влияния условий получения на микроструктуру и диэлектрические свойства, а также на микроволновые параметры керамики. Для получения материала использован метод твердофазного синтеза, который проводился при температуре 1000 °С и времени синтеза 2 ч с последующим термическим обжигом. Показано, что оптимальные микроволновые свойства керамики состава BaSm2Ti4O12 имеют при температурах спекания в интервале 1360–1380 °С. Установлено, что путем изменения температуры спекания значение диэлектрической проницаемости керамического материала можно увеличить почти в два раза. Экспериментально определены резонансные частоты керамик для различных температурных режимов спекания. Значения резонансных частот материалов варьируются от 6,7 до 8,9 ГГц. Получено, что добротность керамического материала вблизи резонансных частот существенно зависит от рабочих температур, при температурах выше 40 °С наблюдается снижение добротности керамического материала на 22–30 %. Путем изучения частотных зависимостей действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости исследуемых керамик установлены возможные механизмы поляризации. Показано, что резонансный характер дисперсии диэлектрической проницаемости характерен для интервала частот 100–900 МГц. На частотах гигагерцового интервала преобладает дипольная и миграционная поляризация. Полученные керамики благодаря своим свойствам в гигагерцовом диапазоне частот могут использоваться для изготовления подложек для микрополосковых антенн и СВЧ-схем, а также в качестве диэлектрических резонаторных антенн и компонентов систем спутниковой и мобильной связи.