МЕТОД ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА СВЧ
Гидростатическое прессование Высокая собственная добротность Диэлектрический резонатор
Изобретение относится к электронной технике СВЧ, а именно к диэлектрическим резонаторам СВЧ, предназначенных прежде всего для изделий электронной техники СВЧ, в том числе интегральных схем СВЧ.  Технический результат – повышение собственной добротности диэлектрического резонатора СВЧ без потерь производительности и снижением температуры обжига и времени выдержки при обжиге. Для этого в методе осуществляется приготовление шихты керамического диэлектрического материала, формирование из шихты цилиндрической заготовки диэлектрического резонатора посредством одноосного прессования, затем гидростатическое прессование, термическая обработка (обжиг), при этом заготовки диэлектрических резонаторов после одноосного прессования помещают в резиновые оболочки и гидростатически прессуют.
 
Фиг.1 (а-д)
Активное использование диэлектрических резонаторов СВЧ в качестве функциональных элементов различных СВЧ-приборов таких как высокоселективные полосковые фильтры, усилительно-преобразовательные элементы, твердотельные генераторы и т.д. требуют разработки специальных методов формования материала для получения оптимальных значений собственной добротности в заданной области частот.
Собственная добротность (Q), так же как и температурный коэффициент частоты (ТКЧ) и рабочая резонансная частота (F0) – важнейшая характеристика диэлектрического резонатора СВЧ, электропараметры диэлектрического резонатора обусловлены как конструкционными, так и технологическими этапами изготовления и прежде всего диэлектрическим материалом.
В технике и литературе существуют аналоги, содержащие различные способы и методы изготовления диэлектрических резонаторов [1]. Данный способ изготовления диэлектрического резонатора обеспечивает получение таких электропараметров как собственная добротность (Q), температурный коэффициент частоты (ТКЧ) и рабочую резонансную частоту (F0). Данный аналог содержит недостаток, состоящий в том, что собственная добротность имеет низкие значения.
В качестве прототипа изобретения служит метод изготовления [2] содержащий гидростатическое прессование керамического порошка. Общим у прототипа и изобретения является использование гидростатического прессования как метода формования керамического порошка. Главным недостатком прототипа является формирование единичных заготовок из керамического порошка методом гидростатического прессования.
С учетом данных недостатков, предложен метод формования керамического диэлектрического материала для получения заготовок диэлектрических резонаторов СВЧ в два этапа. Первый этап заключается в формовании цилиндрических заготовок диэлектрического резонатора СВЧ из керамического материала при помощи одноосного прессования. Второй этап заключается в гидростатическом прессовании сформированных на первом этапе заготовок, в количестве до 15 штук, диэлектрического резонатора СВЧ. Таким методом формования, предварительно, перед обжигом обеспечивается высокая плотность заготовки, что в свою очередь снижает температуру обжига и снижает время выдержки при обжиге, повышает собственную добротность диэлектрического резонатора СВЧ после обжига. 
Решение задачи повышения собственной добротности диэлектрических резонаторов актуальна для ряда твердотельных приборов электронной техники СВЧ с целью повышения надежности обеспечения параметров изделий.
Техническим результатом изобретения является повышение собственной добротности диэлектрического резонатора СВЧ без потерь производительности при сохранении температурного коэффициента частоты и обеспечении рабочей резонансной частоты, снижение температуры спекания и времени выдержки за счет обеспечения высокой плотности заготовок диэлектрического резонатора, перед обжигом.
Указанный технический результат достигается заявленным способом изготовления диэлектрического резонатора СВЧ, при помощи керамической технологии, включающей изготовление шихты заданного керамического материала, формирование из шихты цилиндрической заготовки диэлектрического резонатора СВЧ посредством одноосного прессования, обеспечение высокой плотности заготовки посредством гидростатического прессования заготовок диэлектрического резонатора СВЧ, термической обработки (обжиг).
Совокупность существенных признаков заявленного способа изготовления диэлектрического резонатора:
заготовки диэлектрических резонаторов СВЧ полученных одноосным прессованием, в количестве до 15 штук, помещаются в инертную, по отношению к заготовкам, резиновую оболочку и при помощи гидростатического прессования придают высокую плотность заготовкам диэлектрического резонатора,
при термической обработке (обжиг) заготовок диэлектрического резонатора СВЧ температура обжига и время выдержки при обжиге снижается, при этом обеспечивается высокая плотность и снижается энергопотребление установки обжига,
за счет обеспечения высокой плотности заготовки перед обжигом, диэлектрический резонатор СВЧ обладает высокими значениями собственной добротности, после обжига.
Заявленный способ изготовления диэлектрического резонатора СВЧ в полном объеме обеспечивает технический результат – повышения значений собственной добротности диэлектрического резонатора без потерь производительности и снижение температуры спекания, при сохранении температурного коэффициента частоты и обеспечении рабочей резонансной частоты.
Изобретение поясняется чертежом.
На фиг. 1 (а-д) схематично представлена последовательность основных технологических операций заявленного способа изготовления диэлектрического резонатора СВЧ:
приготовление шихты (фиг.1а),
формирование заготовки диэлектрического резонатора одноосным прессованием (фиг.1б),
перекладывание заготовок диэлектрических резонаторов, в количестве до 15 штук, в инертную, по отношению к заготовкам, резиновую оболочку (фиг.1в),
гидростатическое прессование заготовок диэлектрических резонаторов в резиновой оболочке (фиг.1г),
обжиг заготовок диэлектрических резонаторов (фиг.1д).
Примеры реализации заявленного способа изготовления диэлектрического резонатора.
Пример (таблица 1, №1.1-1.5)
Приготавливают шихту (фиг.1а) керамического материала БЦНТ с диэлектрической проницаемостью 32, далее осуществляют одноосное прессование (фиг.1б), посредством гидравлического пресса с удельной нагрузкой 500 кгс/см2, шихты в цилиндрические заготовки диаметром 9 мм и 
высотой 4,5 мм, затем заготовки укладывают (фиг.1в)  в резиновую оболочку и обеспечивают полную герметичность внутри оболочки, после этого резиновую оболочку с заготовками диэлектрических резонаторов внутри помещают в гидростатический пресс и производят объемное прессование (фиг.1г)  с усилием 1500 кгс/см2.
Термическую обработку (фиг.1д) заготовок диэлектрических резонаторов производят в электропечи сопротивления камерной при температуре 1550 0С в течении 4 часов.
В результате получены заготовки диэлектрических резонаторов диаметром 6,9 мм и высотой 3,4 мм.
После этого измеряют собственную добротность диэлектрического резонатора СВЧ на установке контроля электрических параметров диэлектрических резонаторов типа РеМ 2.648.040.
Пример (таблица 1, №2.1-2.5)
Приготавливают шихту (фиг.1а) керамического материала БМТ с диэлектрической проницаемостью 24, далее осуществляют одноосное прессование (фиг.1б), посредством гидравлического пресса с удельной нагрузкой 500 кгс/см2, шихты в цилиндрические заготовки диаметром 9 мм и 
высотой 4,5 мм, затем заготовки укладывают (фиг.1в)  в резиновую оболочку и обеспечивают полную герметичность внутри оболочки, после этого резиновую оболочку с заготовками диэлектрических резонаторов внутри помещают в гидростатический пресс и производят объемное прессование (фиг.1г)  с усилием 1500 кгс/см2.
Термическую обработку (фиг.1д) заготовок диэлектрических резонаторов производят в электропечи сопротивления камерной при температуре 1570 0С в течении 35 часов.
В результате получены заготовки диэлектрических резонаторов диаметром 6,7 мм и высотой 3,3 мм.
После этого измерять собственную добротность диэлектрического резонатора СВЧ на установке контроля электрических параметров диэлектрических резонаторов типа РеМ 2.648.040.
Таким образом, заявленный метод изготовления диэлектрического резонатора СВЧ обеспечит по сравнению с прототипом:
повышение собственной добротности, при сохранении температурного коэффициента частоты и заданной рабочей резонансной частоты,
снижение температуры термической обработки и снижение времени выдержки при термической обработке.

Источники информации
1.	Патент РФ № 2568260. Способ изготовления диэлектрического резонатора СВЧ //2015 г., Рыбкин В. Н., Немогай И. К., Фомина Г. В., Плетюхина О. Д.
2.	Окадзаки, К. Технология керамических диэлектриков/ К. Окадзаки; перевод с японского М. М. Богачихина, Л.Р. Зайонца.– М.: «Энергия».– 1976.–336 с.
Общая керамическая технология изготовления изделий; технология изготовления диэлектрических резонаторов; применение диэлектрических резонаторов с высокой собственной добротностью в изделиях электронной техники СВЧ.
Виталий
Коломин
Михайлович
Заместитель начальника производственно-технического комплекса
Отсутствует
Отсутствует
-
-
РОССИЯ
Виталий
Коломин
Михайлович
Заместитель начальника производственно-технического комплекса
РОССИЯ
61.35.29
Керамика
02.05.PK
MATERIALS SCIENCE, CERAMICS
Виталий
Коломин
Михайлович
Проведение экспериментальных работ; сбор и обработка полученных экспериментальных данных, составление реферата, оформление заявки.
РОССИЯ
ФОНД СОДЕЙСТВИЯ ИННОВАЦИЯМ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
Виталий
Коломин
Михайлович
Физическое лицо
РОССИЯ