РОЗРОБКА ВИСОКОДОБРОТНИХ ОДНОТА БАГАТОФАЗНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ ДЛЯ НОВИХ МІКРОХВИЛЬОВИХ ПРИСТРОЇВ
Introduction. The advancement of microwave technologies has necessitated the development of high-performance dielectric materials to enable miniaturization and enhance the functional characteristics of components such as radio frequency (RF) filters, dielectric resonators, and solid-state microwave...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
PH “Akademperiodyka”
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/836 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Science and Innovation |
Institution
Science and Innovation| id |
oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-836 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Science and Innovation |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-08-12T13:46:51Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
високодобротний НВЧ-діелектрик кристалічна структура однофазний матеріал багатофазний матеріал діелектричний резонатор твердотільний генератор |
| spellingShingle |
високодобротний НВЧ-діелектрик кристалічна структура однофазний матеріал багатофазний матеріал діелектричний резонатор твердотільний генератор BELOUS, A. V’YUNOV, O. KOVALENKO, L. KHITROVSKIY, V. GODZISZEWSKI, K. YASHCHYSHYN, Ye. РОЗРОБКА ВИСОКОДОБРОТНИХ ОДНОТА БАГАТОФАЗНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ ДЛЯ НОВИХ МІКРОХВИЛЬОВИХ ПРИСТРОЇВ |
| topic_facet |
високодобротний НВЧ-діелектрик кристалічна структура однофазний матеріал багатофазний матеріал діелектричний резонатор твердотільний генератор high-quality microwave dielectric crystal structure single-phase material multiphase material dielectric resonator solid-state generator |
| format |
Article |
| author |
BELOUS, A. V’YUNOV, O. KOVALENKO, L. KHITROVSKIY, V. GODZISZEWSKI, K. YASHCHYSHYN, Ye. |
| author_facet |
BELOUS, A. V’YUNOV, O. KOVALENKO, L. KHITROVSKIY, V. GODZISZEWSKI, K. YASHCHYSHYN, Ye. |
| author_sort |
BELOUS, A. |
| title |
РОЗРОБКА ВИСОКОДОБРОТНИХ ОДНОТА БАГАТОФАЗНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ ДЛЯ НОВИХ МІКРОХВИЛЬОВИХ ПРИСТРОЇВ |
| title_short |
РОЗРОБКА ВИСОКОДОБРОТНИХ ОДНОТА БАГАТОФАЗНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ ДЛЯ НОВИХ МІКРОХВИЛЬОВИХ ПРИСТРОЇВ |
| title_full |
РОЗРОБКА ВИСОКОДОБРОТНИХ ОДНОТА БАГАТОФАЗНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ ДЛЯ НОВИХ МІКРОХВИЛЬОВИХ ПРИСТРОЇВ |
| title_fullStr |
РОЗРОБКА ВИСОКОДОБРОТНИХ ОДНОТА БАГАТОФАЗНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ ДЛЯ НОВИХ МІКРОХВИЛЬОВИХ ПРИСТРОЇВ |
| title_full_unstemmed |
РОЗРОБКА ВИСОКОДОБРОТНИХ ОДНОТА БАГАТОФАЗНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ ДЛЯ НОВИХ МІКРОХВИЛЬОВИХ ПРИСТРОЇВ |
| title_sort |
розробка високодобротних однота багатофазних діелектриків для нових мікрохвильових пристроїв |
| title_alt |
Development of High-Performance Single- and Multiphase Dielectrics for Advanced Microwave Applications |
| description |
Introduction. The advancement of microwave technologies has necessitated the development of high-performance dielectric materials to enable miniaturization and enhance the functional characteristics of components such as radio frequency (RF) filters, dielectric resonators, and solid-state microwave sources.Problem Statement. The design and fabrication of high-quality dielectric materials suitable for microwaveapplications across the decimeter, centimeter, and millimeter wave bands remains a critical challenge due to their essential role in next-generation radio-frequency and wireless communication systems.Purpose. This study aims to develop advanced microwave dielectric materials based on single- and multiphasesystems and to demonstrate their potential in improving the performance of wireless communication devices.Materials and Methods. The crystallographic structure and dielectric properties of materials with various crystal lattices (e.g., perovskite, spinel) have been investigated through X-ray diffraction (XRD) and broadband dielectric spectroscopy. Prototype resonant elements fabricated from the synthesized microwave ceramics have been integrated and tested in wireless communication modules.
Results. High-quality, thermally stable dielectric materials with tailored permittivity values suitable for decimeter- to millimeter-wave applications have been developed. These materials have been successfully used to fabricate dielectric resonators for RF filters and solid-state microwave generators. The incorporation of these resonators has provided lower phase noise and enhanced device performance compared to conventional quartz-based systems. These findings have demonstrated that dielectricresonators offer superior miniaturization and noise suppression, positioning them as critical components for low-noise, high-frequency devices in emerging 5G and 6G networks. Furthermore, the development of multiphase and high-entropy dielectrics, along with innovations in low- and ultra-low-temperature co-sintering techniques, has addressed the increasing demand for materials capable of supporting higher operational frequencies.Conclusions. The high-Q dielectric materials and devices developed in this study meet international performance benchmarks and have the potential to significantly impact national technological priorities in telecommunications, defense, and security sectors. |
| publisher |
PH “Akademperiodyka” |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/836 |
| work_keys_str_mv |
AT belousa developmentofhighperformancesingleandmultiphasedielectricsforadvancedmicrowaveapplications AT vyunovo developmentofhighperformancesingleandmultiphasedielectricsforadvancedmicrowaveapplications AT kovalenkol developmentofhighperformancesingleandmultiphasedielectricsforadvancedmicrowaveapplications AT khitrovskiyv developmentofhighperformancesingleandmultiphasedielectricsforadvancedmicrowaveapplications AT godziszewskik developmentofhighperformancesingleandmultiphasedielectricsforadvancedmicrowaveapplications AT yashchyshynye developmentofhighperformancesingleandmultiphasedielectricsforadvancedmicrowaveapplications AT belousa rozrobkavisokodobrotnihodnotabagatofaznihdíelektrikívdlânovihmíkrohvilʹovihpristroív AT vyunovo rozrobkavisokodobrotnihodnotabagatofaznihdíelektrikívdlânovihmíkrohvilʹovihpristroív AT kovalenkol rozrobkavisokodobrotnihodnotabagatofaznihdíelektrikívdlânovihmíkrohvilʹovihpristroív AT khitrovskiyv rozrobkavisokodobrotnihodnotabagatofaznihdíelektrikívdlânovihmíkrohvilʹovihpristroív AT godziszewskik rozrobkavisokodobrotnihodnotabagatofaznihdíelektrikívdlânovihmíkrohvilʹovihpristroív AT yashchyshynye rozrobkavisokodobrotnihodnotabagatofaznihdíelektrikívdlânovihmíkrohvilʹovihpristroív |
| first_indexed |
2025-09-24T17:19:13Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:19:13Z |
| _version_ |
1850411286874030080 |
| spelling |
oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-8362025-08-12T13:46:51Z Development of High-Performance Single- and Multiphase Dielectrics for Advanced Microwave Applications РОЗРОБКА ВИСОКОДОБРОТНИХ ОДНОТА БАГАТОФАЗНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ ДЛЯ НОВИХ МІКРОХВИЛЬОВИХ ПРИСТРОЇВ BELOUS, A. V’YUNOV, O. KOVALENKO, L. KHITROVSKIY, V. GODZISZEWSKI, K. YASHCHYSHYN, Ye. високодобротний НВЧ-діелектрик кристалічна структура однофазний матеріал багатофазний матеріал діелектричний резонатор твердотільний генератор high-quality microwave dielectric crystal structure single-phase material multiphase material dielectric resonator solid-state generator Introduction. The advancement of microwave technologies has necessitated the development of high-performance dielectric materials to enable miniaturization and enhance the functional characteristics of components such as radio frequency (RF) filters, dielectric resonators, and solid-state microwave sources.Problem Statement. The design and fabrication of high-quality dielectric materials suitable for microwaveapplications across the decimeter, centimeter, and millimeter wave bands remains a critical challenge due to their essential role in next-generation radio-frequency and wireless communication systems.Purpose. This study aims to develop advanced microwave dielectric materials based on single- and multiphasesystems and to demonstrate their potential in improving the performance of wireless communication devices.Materials and Methods. The crystallographic structure and dielectric properties of materials with various crystal lattices (e.g., perovskite, spinel) have been investigated through X-ray diffraction (XRD) and broadband dielectric spectroscopy. Prototype resonant elements fabricated from the synthesized microwave ceramics have been integrated and tested in wireless communication modules. Results. High-quality, thermally stable dielectric materials with tailored permittivity values suitable for decimeter- to millimeter-wave applications have been developed. These materials have been successfully used to fabricate dielectric resonators for RF filters and solid-state microwave generators. The incorporation of these resonators has provided lower phase noise and enhanced device performance compared to conventional quartz-based systems. These findings have demonstrated that dielectricresonators offer superior miniaturization and noise suppression, positioning them as critical components for low-noise, high-frequency devices in emerging 5G and 6G networks. Furthermore, the development of multiphase and high-entropy dielectrics, along with innovations in low- and ultra-low-temperature co-sintering techniques, has addressed the increasing demand for materials capable of supporting higher operational frequencies.Conclusions. The high-Q dielectric materials and devices developed in this study meet international performance benchmarks and have the potential to significantly impact national technological priorities in telecommunications, defense, and security sectors. Вступ. Мікрохвильові пристрої потребують високодобротних діелектриків для досягнення мініатюризації та покращення технічних характеристик різних пристроїв, зокрема радіофільтрів, твердотільних генераторів тощо.Проблематика. Розробка високодобротних діелектриків мікрохвильового діапазону в дециметровому, сантиметровому та міліметровому діапазонах є актуальною проблемою через їхню критичну роль у сучасних радіоелектронних системах.Мета. Розробити високодобротні мікрохвильові діелектрики на основі одно- та багатофазних систем і охарактеризувати їхній потенціал для вдосконалення пристроїв бездротового зв’язку.Матеріали й методи. Застосовано методи рентгеноструктурного аналізу та діелектричної спектроскопії для дослідження особливостей кристалічної структури та електрофізичних властивостей високодобротних матеріалів з різною кристалічною структурою (перовськіту, шпінелі тощо). Резонансні елементи на основі мікрохвильової керамікивипробували у пристроях бездротового зв’язку.Результати. Розроблено високодобротні термостабільні мікрохвильові діелектрики з діапазоном значень діелектричної проникності для дециметрових, сантиметрових та міліметрових хвиль, з яких виготовлено діелектричні резонатори для радіофільтрів і твердотільних генераторів. Застосування останніх забезпечує низький рівень шуму та покращену продуктивність порівняно з традиційними технологіями. Діелектричні резонатори суттєво ефективнішіза кварцові генератори для зменшення шуму та значно мініатюрніші, що робить їх пріоритетнішими для малошумних мікрохвильових пристроїв у сучасних системах зв’язку. Показано, що розробку нових матеріалів (багатофазні та високоентропійні діелектрики) та методів отримання (низькотемпературне та наднизькотемпературне спікання) зумовлено потребою застосування більш високих частот у 5G і 6G зв’язку.Висновки. Розроблені високодобротні НВЧ-діелектрики і прилади на їх основі не поступаються світовим аналогам та є важливим вкладом у сектор національної економіки, безпеки й оборони. PH “Akademperiodyka” 2025-08-12 Article Article Рецензована стаття Peer-reviewed article application/pdf https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/836 10.15407/scine21.04.021 Science and Innovation; Том 21 № 4 (2025): Science and Innovation; 21-36 Science and Innovation; Vol. 21 No. 4 (2025): Science and Innovation; 21-36 2413-4996 2409-9066 10.15407/scine21.04 en https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/836/272 Copyright (c) 2025 Copyright Notice Authors published in the journal “Science and Innovation” agree to the following conditions: Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication. Authors may enter into separate, additional contractual agreements for non-exclusive distribution of the version of their work (article) published in the journal “Science and Innovation” (for example, place it in an institutional repository or publish in their book), while confirming its initial publication in the journal “Science and innovation.” Authors are allowed to place their work on the Internet (for example, in institutional repositories or on their website). https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ |