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微波介质陶瓷材料概述
通常频段为300MHz-300GHz的电磁波被叫做微波。在微波器件的制造过程中，经常使用到的的陶瓷材料则被称为介电陶瓷。
随着电子技术在21世纪的蓬勃发展，无论是民用产品还是军工设备都进行着飞快的更新换代。从卫星通信，军用雷达，到已经实现的4G通信和即将到来的5G通信，无一不对微波通信设备性能提出越来越高的要求，而研发性能更加优异，稳定性更加良好的微波介质陶瓷则是实现微波器件性能进一步提高的一条思路。
相对于其它材料，微波介质陶瓷具有以下优势：
（1）可以根据微波器件的设计需求，通过调节配方和结构实现对介电常数εr的调节，从而满足各类器件的需求；
（2）具有特别优秀的Q×f值，从而确保微波器件可以得到非常低的损耗；
（3）温度系数τf在零度附近，从而实现微波器件在更加多样的环境条件中能有稳定的运转；
（4）具有制造过程花费很低的优点，使产品在市场占据更大优势。
微波介质陶瓷材料的研究现状
早在1939年，Richtmyer首次通过理论论证将金属作为主要材料用以设计谐振器的可行性，但由于无法找到恰当的介质，因而发展缓慢。微波介质陶瓷的探索阶段是在上个世纪60年代到来的，1960年，Okaya开始了TiO2的介电性能的研究，在对于滤波器的尝试制作进程中，由于无法解决温度系数的问题失败了。
在60年代末期，Hakki与Coleman一同提出了对于微波介质陶瓷的测量方式和其性能评判标准。70年代，微波介质陶瓷实现了从理论到应用的重要一步，无论是美国研发的K38系列陶瓷还是由日本研发的Ba2Ti9O20陶瓷，都拥有优异的性能，从而为微波谐振器小型化的实现提供了材料基础。80年代，日本继续研发出了BMT、BZT等性能优异的介电陶瓷系列，从而引导了微波陶瓷新材料的潮流。随后，欧洲的各个国家相继开展了针对微波介质陶瓷的科研进程。
直到80年代初期，我国才开始微波介电陶瓷的相关研究，相比国际水平，我国起步晚了很多。我国缺少先进的理论基础，并且也不了解先进的工艺流程，更没有高端的实验设备，相较于国外成熟的应用技术，我国的行业技术水平距离实际应用还有很大差距。因此，我们最初的研究方法是借鉴国外的成熟材料体系进行模仿和重复。
近年来，由于国家的大力投入，我国微波介质陶瓷行业从理论基础，到工艺水平，再到生产设备与科研设备都实现了飞速的发展，涌现出大批优秀的介质陶瓷研发的高校、公司、研究所。与美、日等先进国家相比，受限于起步晚、设备差、原材料缺乏等原因，我国现阶段研究水平仍有较大提升空间，研究成果还无法支撑国内微波通讯技术的需求。
为了满足人们对电子产品轻型化、体积更小、集成化的需求，在无线通讯技术高速进步的如今，我们有必要开发出高性能、高可靠性、低成本新型材料，这对微波介质材料而言，也是难度更大的挑战。
微波介质陶瓷的性能及应用领域
决定介电陶瓷是否实用有三个重要的要素：品质因素（Q×f）、相对介电常数（εr）、对于谐振频率的温度稳定性（τf），它们相互制约，同时也有一定联系，但是研究发现，想要同时取得三个参数的最佳值，并非易事。
微波介电陶瓷中，研究的核心内容：陶瓷的介电损耗问题。陶瓷，是一个包含主晶相、晶界、孔隙、缺陷、夹杂物、第二相、玻璃相等微结构的统一体结构，而且这些微观结构对陶瓷的介电性能影响很大。
各种因素对介电损耗的影响程度是不同的，可以将介电损耗具体分成两大类，一类是由产生了不同的主晶相导致损耗的不一样，属于本征介电损耗一类；另外一类是由于工艺条件的影响产生的损耗。由显微结构引起的，如晶界、孔隙等属于非本征介电损耗。
就当今的市场而言，微波陶瓷在下列几个方向的元件中被使用得最多：作为微带天线、滤波器等微波元件的基板材料，作为腔体滤波器等微波器件的谐振子。多数能够实际应用的微波陶瓷都具有损耗低、温度系数接近0、稳定性强等优势，因此微波电路中的谐振器通常都会使用微波介质陶瓷，可以说谐振器是介电陶瓷应用中一个极其常用的方向。
微波陶瓷的使用方向
资料来源：
王海宇.高Q微波介电陶瓷材料及器件应用研究
张文博.BaO-TiO2系微波介电陶瓷的研究
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