微波介質(zhì)陶瓷是指應(yīng)用于微波頻段(主要是UHF、SHF頻段，300MHz?300GHz)電路中作為介質(zhì)材料并完成一種或多種功能的陶瓷，其具有高介電常數(shù)、低介電損耗、低諧振頻率溫度系數(shù)等優(yōu)良性能，是諧振器、濾波器、雙工器、天線、穩(wěn)頻振蕩器、波導(dǎo)傳輸線等器件的重要組成元件，可廣泛應(yīng)用于個(gè)人便攜式移動(dòng)電話、微波基站、車載電話、衛(wèi)星通訊、軍用雷達(dá)等眾多領(lǐng)域。尤其是近年來，隨著通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，對微波器件的需求量也日益增長，特別是5G通信時(shí)代基站數(shù)量增加導(dǎo)致濾波器需求增加，陶瓷介質(zhì)濾波器由于具有高Q值、選頻特性好、工作頻率穩(wěn)定性好、插入損耗小及更加小型化和集成化等優(yōu)勢而受到越來越多的關(guān)注，這成為近年來國內(nèi)外對微波介質(zhì)材料研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)方向。

現(xiàn)有研究表明，實(shí)現(xiàn)微波介質(zhì)陶瓷器件性能的關(guān)鍵即是基于微波介質(zhì)陶瓷材料的性能?，F(xiàn)有技術(shù)中，微波介質(zhì)陶瓷材料存在多種分類方法，其中，根據(jù)介電常數(shù)的大小，微波介質(zhì)陶瓷可分為三大類：其一是低介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷，此類微波介質(zhì)陶瓷主要包括A12O3、Mg2SiO4、Zn2SiO4、MgTiO3等；其二是中介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷，此類微波介質(zhì)陶瓷主要包括BaO?TiO2體系、Ln2O3?TiO2體系、鈣基或鋇基復(fù)合鈣鈦礦等；其三是高介電常數(shù)微波介質(zhì)陶瓷，此類微波介質(zhì)陶瓷主要包括TiO2、CaTiO3、BaO?Ln2O3?TiO2和鉛基復(fù)合鈣鈦礦等。

現(xiàn)有研究表明，實(shí)現(xiàn)微波介質(zhì)陶瓷器件性能的關(guān)鍵即是基于微波介質(zhì)陶瓷材料的性能，而不同的應(yīng)用領(lǐng)域雖然都要求材料具有高的品質(zhì)因數(shù)和穩(wěn)定性，但由于應(yīng)用方向及頻段不同，對微波介質(zhì)陶瓷材料的介電常數(shù)要求不同。目前，MgO?TiO2體系陶瓷主要應(yīng)用于制作介電常數(shù)15?25的微波介質(zhì)陶瓷，該體系中，對偏鈦酸鎂MgTiO3和正鈦酸鎂Mg2TiO4晶型結(jié)構(gòu)材料的研究居多，應(yīng)用領(lǐng)域也最為廣泛。但是，MgO?TiO2體系材料由于諧振頻率溫度系數(shù)高(?55ppm/℃)、晶粒易長大以及燒結(jié)溫度較高(1450℃)等性能而使其應(yīng)用受到限制。

 因此，如何有效降低MgO?TiO2體系材料的諧振頻率溫度系數(shù)及燒結(jié)溫度，進(jìn)而開發(fā)一種諧振頻率溫度系數(shù)值近零并保持高的品質(zhì)因數(shù)、且燒結(jié)溫度低、便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的MgO?TiO2體系微波介質(zhì)陶瓷材料具有積極的意義。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的一種制備濾波器用兩相復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷材料的方法，包括如下步驟：

 (1)取選定量的所述(Mg1?x?yCaxCoy)2TiO4和助劑混合得到混合料，并加入水和分散劑進(jìn)行球磨預(yù)混合分散，并進(jìn)行砂磨再分散處理；

 (2)將砂磨后的物料加入膠水并進(jìn)行噴霧造粒，并將造粒后的粉體過篩，即得。

所述步驟(1)中還包括固相合成(Mg1?x?yCaxCoy)2TiO4的步驟，具體包括如下步驟：按照選定的化學(xué)計(jì)量比稱取任意的Mg源、Ca源、Co源、Ti源原材料進(jìn)行配料混合，得到混合料；并加入水和分散劑進(jìn)行球磨預(yù)混合分散以及砂磨再分散處理；隨后將分散后的物料進(jìn)行微波干燥，并將干燥后的粉料于1155±15℃進(jìn)行煅燒，得到所需(Mg1?x?yCaxCoy)2TiO4。

本發(fā)明所述兩相復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷材料，以Mg2TiO4為主體晶型結(jié)構(gòu)，通過Ca和Co元素的摻雜，使材料的τf向正向移動(dòng)，調(diào)節(jié)τf值近零并保持高的品質(zhì)因數(shù)，介電常數(shù)有一定程度的提高，并可降低材料的燒結(jié)溫度，微波性能可滿足濾波器使用要求。

本發(fā)明所述兩相復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷材料，進(jìn)一步添加TiO2、CaTiO3等功能性助劑和/或燒結(jié)助劑，有效對材料的微波性能進(jìn)一步優(yōu)化，使材料的τf進(jìn)一步變小接近0，介電常數(shù)有一定程度的增加，使得材料的燒結(jié)溫度可以降至1200?1300℃，材料性能進(jìn)一步優(yōu)化，可以大批穩(wěn)定生產(chǎn)。

本發(fā)明所述復(fù)合微波介質(zhì)陶瓷材料品質(zhì)因數(shù)較高，介電常數(shù)在18?23，25℃的f*Q>60000，諧振頻率溫度系數(shù)值近零，可滿足濾波器的使用要求；同時(shí)，材料在毫米波頻段下也具有較好的介電性能；并且材料的燒結(jié)溫度僅為1200?1300℃，低溫?zé)Y(jié)性能大幅提升，可以大批穩(wěn)定生產(chǎn)。