20世纪80年代以来，以微波技术为代表的通讯技术和雷达技术迅猛发展。微波是频率在300MHz到3000GHz的电磁波，由于微波具有频带宽、频率高、信息量大的特性，广泛用于各种通信业务，包括微波中继通信、散射通信、微波多路通信、卫星通信和移动通信。另外微波的波长短、方向性强，广泛用于雷达来追踪和发现目标^[1]。现在，信息化浪潮已经席卷全球，汽车移动通信电话，GPS，卫星电视等应用也在迅猛增长。

微波介质陶瓷是近30年来迅速发展起来的一种电介质材料，是现代通信技术中的基础材料，它广泛应用在微波电路中的无源器件，如电容、电感、电阻、天线、滤波器、平衡非平衡器、双工器等^[2,3]。随着移动通信技术的进步尤其是3G 通信系统的日益完善，移动通信必将向更高的频段发展。除此之外，人们对移动终端设备的高性能化，多功能化和小型化的要求日益强烈^[4-6]。

目前，微波移动通讯新技术设备越来越大的产业需求，极大地促进了对微波介质陶瓷模块化、集成化、小型化、微型化和环保化等方向研究。为了满足移动通讯新技术设备高速需求，这更高层次要求陶瓷的微波性能。微波介质陶瓷的介电常数ε_r、品质因数 Q#183;f值、谐振频率温度系数τf是衡量性能的重要参数。因此，新型微波介质陶瓷满足不同参数要求^[7-10]：

介电常数ε_r越大，微波介质陶瓷器件尺寸就越小。从电介质物理知识可知：物理量介电常数ε_r与电磁波波长（λ）、真空传输电磁波波长（λ₀）存在如下公式，

λ=λ₀/√ε

显而易见，介电常数的平方根跟电磁波波长构成反比。因此，当介电常数ε_r增大时，电磁波波长就会减小，相应的微波元器件的尺寸也会减小。然而，另一方面，电磁场的空间分布是不均匀的，一般情况下，介电常数越高的空间区域电磁场能量聚集的则越多，受到周围环境因数的影响就越小。因此，高介电常数的材料可以把电磁能量储存在某一空间区域内，减少周围环境因素的影响，这样有利于减少了微波介质陶瓷的损耗。最终，实现微波元器件的微型化，高性能化，品质化^[11]。

介电常数实质就是材料极化率的大小体现。介质极化，是指在外加电场产生库仑力使介质内部的正负粒子沿电场方向发生偏移产生偶极矩。谐振式和弛豫式是极化两种主要机制，其中离子、电子和离子与藕合电子这三种方式极化是电介质最常见的。每一种极化机制都有各自的固有共振频率范围，每一种极化机制对不同频段的电磁波响应也是不同的。当电磁波超出这共振范围，该极化作用就会消失。一般而言，大部分微波介质陶瓷组成中含有金属氧化物，由无机化学知识可知，金属氧化物中价键连接方式是通过离子键或共价键，因此，介电常数主要是受到离子位移极化作用的影响。通过选择具有相对比较大离子位移极化样品,可以制备出各个领域不需求介电常数的材料^[12]。

品质因数值(Q#183;f)越大, 这样不仅有利于延长微波介质陶瓷器件的寿命，也有利于保持电子元件的选频特性。在规定频段频率范围下，外部、导体、辐射和介质这四种方式损耗是微波介质陶瓷器件的主要损耗。介质损耗tanδ，指电子陶瓷在单位时间里电导和极化过程中产生热量的损失。介质损耗又可以分为本征与非本征这两种损耗。本征损耗主要受到器件材料本身的分子组成、结构、振动模式等影响。而非本征损耗主要的影响因素有晶体的密度、纯度、显微形貌及晶粒大小等。由于品质因数与介质损耗存在这样的关系：Q= 1/ tanδ， 显然，tanδ值与Q值构成反比例。我们可以通过减少样品介质损耗方法，来获得高品质因数。一般要达到tanδ＞10^-3(即Qgt;1000)的要求。为了评价不同介质之间的介质损耗，通常比较常用Q#183;f值替换Q值，这是由于Q#183;f值在不同的微波频段频率间基本不会发生太大的变化^[13]。

(3) 近零的谐振频率温度系数(τ_f)可以有效地提高微波介质陶瓷的热稳定性。

一般而言，每种介质谐振器都有各自独特振动模式的中心频率。中心频率主要受到环境温度的影响，温度发生变化时，中心频率的大小也会发生变化。因此，谐振频率温度系数主要与中心频率变化量、环境温度变化量相关。这个物理量可以通过以下公式计算：