波导型介电谐振器第2部分应用于振荡器和滤波器的使用指南_SJT11457.2-2022.docx
ICS31.140CCSL21中华人民共和国电子行业标准SJ/T11457.22022波导型介电谐振器第2部分：应用于振荡器和滤波器的使用指南Waveguidetypedielectricresonators-Part2:Guidelinesforoscillatorandfilterapplications(IEC61338-2:2004,MOD)2023-01-01 实施202270-20发布中华人民共和国工业和信息化部发布前言引言范围规范性引用文件术语和定义IIIIV技术概述用说明6.16.26.36.4屏谐谐振器电谐揭波导型介电谐振器的a5.1 工作原理5.2 基本结构介电谐振器好振荡器应A7.17.27.3附录A（城参考文献3456131414151719211,1刖三本文件按照GB"1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。SJ/T11457波导型介电谐振器分为如卜几部分：第1部分：总规范；第一3部分：综合性信息和试验条件；微波频段介电谐振器材料复相对介电常数的测量方法；j出端连接;11X57才应关系的我F加口卜：空白详2SJ/T111201EC61338-4-玄些差外侧页边空白，第2构不承担识别专利的责任。11570.12016w,表A.1弓牌介质谐振器第IT部分：一般信息和试验条件本文件第2章和帖A提1的条款已61338-212)进行酬电谐振器>也分：振源器工器第1-4部分：综合性信痣港振器材料复相对介电常数的测量方法；第2部分：N第3部分第4第4本文件：本文与本第4-1部/澧器应用指南。1:2005,本文位置的垂嵬工这些IEC6IEC613382波导型介导型介电谐振S1-2部分：一般信息和试验条件-试验条件口经部总规范代替。因此,和“1EC61338-1、”改谐振器第1部分：总本文件作了下列编611jj2004,IDT）删去了IEC标准的砂请注意本文件的某些内容可能更的引用文件中,!IEC61338-1-CZ1338-1:2004波uTEC61338-1-1*57X2013波导型介电本文件由全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会(SAC/TC182)归口。本文件起草单位：张家港保税区灿勤科技有限公司、深圳麦捷微电子科技股份有限公司、嘉兴佳利电子有限公司。本文件主要起草人：朱汇、梁启新、胡元云。本文件给出了在电信和雷达系统中使用的波导型介电谐振器的使用指南（有关要求见SJ“11457的其他部分。）.介电谐振器的特点是体积小，重量轻，品质因数稳定，可靠性高及温度性能好。介电谐振器适用于具有高性能的小型化振荡器和滤波器。本文件是应用户和制造商的共同要求而编制，使得谐振器在应用中可以处于最佳工作状态。为此,本文件给出了谐振器的工作原理和基本特性。波导型介电谐振器第2部分：应用于振荡器和滤波器的使用指南1范围示准通用性能，适用时，用户可以稍08品基本环境试验规程FT部分：试验方法 试验Eb和导则：碰撞（IEC的引用文件, 单）适用于本IDT）电工电子产品环本文件为应用于振荡器和滤波器的波导型介电谐振器的使用指南。这类谐振器H前广泛应用于直 播及卫星通讯系统用压控振荡器和滤波器。DT)(IEC 60068-下列 仅该日期 文件.GBGB容通j适用2008200860068-1法试好（包括本文件的目的不在于解释原 的问题，也就是用户为新型应米008性能。本文件发布的忧 含了广泛应用的 器，但不能过J2规范性弓2-1： 2007GB/T2-2： 2007,GBZT 24278： 2012, IDT) GB/T 2423. 460068 -2-30： 2005GB/T 2423. 51995(IEC60068-2-27： 1987,GB/T 2423.61995以血构成本文件必，的所有可能性，本文件着眼于更为基本 文件是为保证用户得到满意的1度系数等。这些规范包 以便能采用标准滤波I用文件，其局»温(IEC 60068-环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：/S定布隙试验（EEC 60068-2-热（12h+12h循环）（IEC方法试验Ea和导则：冲击60068-2-29：1987,IDT）GB2423.10-2008,电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）（正C60068-2-6：1995,IDT）GB/T2423.152008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ga和导则：稳态加速度（IEC60068-2-7：1986,IDT）GB2423.212008电工电子产品基本环境试验规程试验M：低气压（IEC60068-2-13：1983,IDT）GBZT2423.22-2012电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化（IEC60068-2-14：2009,1DT）GBfT2423.282005电工电子产品基本环境试验规程试验T：锡焊(IEC60068-2-20：1979,IDT)GBZT2423.602008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验U：引出端及整体安装件强度(IEC60068-2-21：2006,1DT)SJ/T11457.12013波导型介电谐振器第1部分：总规范(IEC613387:2004,1DT)SOT11457.1.3-2021波导型介电谐振器第1-3部分：综合性信息和试验条件；微波频段介电谐振器材料复相对介电常数的测量方法(IEC61338-1-3:2004,IDT)SJZ11570.12016介电滤波器第1部分：总规范IEC60068-2-58：2004环境试验第2-58部分：试验方法试验Td:表面贴装(SMD)元件可焊性、金属化层耐熔蚀性和耐焊接热试验方法(EnVirOnmentalteStingPart2-58:Tests-TestTd:Testmethodsfbrsolderability,resistancetodissolutionofmetallizationandtosolderingheatofsurfacemountingdevices(SMD)正C61338-4-1:2005波导型介电谐振器第4-1部分：空白详细规范3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义.4技术概述用户最关注的是谐振器特性应满足特定规格。振荡电路、介电谐振器选择和适用的规范应由用户和制造商达成一致。谐振器特性通常用谐振频率，品质因数等表示。这些特性与5.3条中的介电特性有关。产品应在规定的最低及最高工作温度范围内和试验前及试验后均满足规范的要求。5波导型介电谐振器的基本原理5.1 工作原理当电磁波通过相对介电常数为/的介质波导时，如果入射角大于临界角。=QrCSin(I/V?),则空气和电介质之间的界面是一个理想的反射器，如图1。空气图1电磁波通过相对介电常数£'的介质波导在非常粗略的近似中，空气与电介质界面可以被认为是作为磁性壁(开路)起作用的，式中电场的法线分量和磁场的切向分量消失了。因此，由于在空气与电介质界面处的电磁波的内部反射，形成了一个具有谐振器功能的有限长度介电柱。介电谐振器的尺寸可以比相同频率下的空谐振腔小得多。这是因为当谐振器尺寸为电磁波波长的一半时，谐振频率即可被确定，并且根据公式（1）可知在电介质中波长会缩短：=式中g和为在介电常数为H的介质内及真空中的波长。微波元件的这种尺寸缩小效应是介电谐振器的最大优点。5.2 基本结构介电谐振器通常是具有有限长度的介质柱波导，通常形状为盘片或圆柱体。尽管空气与电介质界面被近似认为是磁壁，但是电磁场实际上会有 为了防止这种辐射损耗，谐振器！如在传统的金属腔中， 些模中，在具有一定直J 谐振器的主模。Q ,特别是在端面处，此处入射角小于临界角。b) - TMqio和四分种结构中可以存在多种模。这 示出了三种最常用的介电TE01模介电谐振器的 种模谐振器由盘或圆柱形介电谐 蔽导体组成。此模可以实现高无载品质因数。广电场在波使播方向上泄漏。这 以及高导电性金属如铜或根制成的屏TM010模介电谐振器的特征在于TM（横向磁场）模场分布.该模式谐振器在TE0l和TEM模谐振器之间具有中等水平的无载Q值和尺寸缩小效应。因其结构有助于释放热量，TM010模谐振器通常用于大功率应用，如蜂窝基站用滤波器。TEM（横向电磁场）模介电谐振器的模场分布为TEM模，具有1/4波长的驻波，在圆柱形介电谐振器的壁的内部、外部和一端被烧制或镀覆高导电性金属如铜或银。该模式介电谐振器有显著的缩小效应。6介电谐振器特性6.1 介电谐振器的材料特性用于制造介电谐振器的材料应具有较高的相对介电常数（£'）,低损耗因数（tn<5）和最小谐振频率温度系数（TCF）.表1示出了几种具有微波频率介电特性的谐振器材料。表2示出了基材的介电性能。介电谐振器安装在这些基板匕表1可用介电谐振器材料的特性材料£，Qof值GHzTCF10tKMgTiO厂CaTiO3体系2150,000-10-10Ba(Mg,Ta)O?体系24300,000010Ba(ZntTa)O3体系30150,000-1010Ba(Zn,Nb)O3体系3485,000010(Zr,Sn)TiO.体系3850,000-10-10BaJTOw体系3840,000410BaOPbO-BiQ3-Nd2OiTi(体系9050,000-2020注：采用丁琦优模在：仃也测录。表2基板材料特性材料,tan1GHzTCFo7xr聚四氟乙烯1.82.80.00020.0025环氧基树脂2.50.01-0.02玻璃聚四氟乙烯2.70.002BT树脂3.40.003玻璃-环氧基树脂2.64.20.01聚酰亚胺2.73.2(0.0050.008)'玻璃-聚酰亚胺1.04.4(0.006-0.012)*氧化铝9.8<0.00001-55注：BT=双马来酰亚股一三嗪.此数据是在IMHZF测得.6.1.1相对介电常数（U）介电谐振器材料的相对介电常数在实际使用的微波频率范围内不变（即恒定），因为材料是由顺电相陶瓷制成。现在常用于介电谐振器的材料其介电常数主要在£'20至100范围之间。6.1.2 损耗因数（tan5）
