JPH031702A - 共振周波数の温度係数を調整可能な共振器 - Google Patents
共振周波数の温度係数を調整可能な共振器Info
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- JPH031702A JPH031702A JP1136678A JP13667889A JPH031702A JP H031702 A JPH031702 A JP H031702A JP 1136678 A JP1136678 A JP 1136678A JP 13667889 A JP13667889 A JP 13667889A JP H031702 A JPH031702 A JP H031702A
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- resonator
- temperature
- dielectric
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- dielectric ceramic
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
- H01P11/008—Manufacturing resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/10—Dielectric resonators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野]
本発明は、共振器に関し、特に温度特性を熱処理で制御
できる誘電体を用いた共振器に関する。
できる誘電体を用いた共振器に関する。
[従来の技術]
マイクロ波やミリ波等の高周波通信の発振部品やフィル
タ部には空胴共振器、リング共振器、誘電体共振器等が
用いられているが、共振周波数の温度安定性が高く、装
置の小形化が図れる等の長所から誘電体共振器がよく使
われている。この共振器は誘電体、FET、、筐体、ス
トリンプライン等から組み立てられているが、共振器全
体として共振周波数の温度安定性が求められる。
タ部には空胴共振器、リング共振器、誘電体共振器等が
用いられているが、共振周波数の温度安定性が高く、装
置の小形化が図れる等の長所から誘電体共振器がよく使
われている。この共振器は誘電体、FET、、筐体、ス
トリンプライン等から組み立てられているが、共振器全
体として共振周波数の温度安定性が求められる。
通常、誘電体の共振周波数の温度係数(τf)は、例え
ば磁器誘電体の場合にはその組成が決まるとそれに応じ
て大体誘導体自体のτ、は決まる。
ば磁器誘電体の場合にはその組成が決まるとそれに応じ
て大体誘導体自体のτ、は決まる。
そのため、組立て後の共振器全体として所望のτ、を得
るためには、種々のτ、値を有する誘電体磁器を多数予
め製造しておき、その中から適当なτ、を有する磁器を
、他の構成部品であるFET、筐体、ストリップライン
等のτ、による形容を補償するように選択し、組立てる
ことが行われている。
るためには、種々のτ、値を有する誘電体磁器を多数予
め製造しておき、その中から適当なτ、を有する磁器を
、他の構成部品であるFET、筐体、ストリップライン
等のτ、による形容を補償するように選択し、組立てる
ことが行われている。
しかし、上記の方法では、目的用途、−緒に用いる他の
構成部品の寸法、材料の種類等に応じて多数のτ、を有
する誘電体磁器を一つ一つ組成を変えて製造しておかな
ければならず、極めて煩雑であった。
構成部品の寸法、材料の種類等に応じて多数のτ、を有
する誘電体磁器を一つ一つ組成を変えて製造しておかな
ければならず、極めて煩雑であった。
本発明の目的は、上記問題点を解消するため、誘電体磁
器の組成を変更せずに、共振器を組み立てた後でも、単
に誘電体磁器に熱処理を施すだけで共振器全体の共振周
波数温度係数を補償することのできる共振器を提供する
ことにある。
器の組成を変更せずに、共振器を組み立てた後でも、単
に誘電体磁器に熱処理を施すだけで共振器全体の共振周
波数温度係数を補償することのできる共振器を提供する
ことにある。
上記目的を達成するために、本発明は、熱処理により規
則−不規則型構造変化を起し得る誘電体磁器を搭載して
なる共振器を提供するものである。
則−不規則型構造変化を起し得る誘電体磁器を搭載して
なる共振器を提供するものである。
上記において、「規則−不規則型構造変化を起す」とは
、いわゆる物質が相転移点を有するために可逆的に規則
−不規則型転移を起こす場合のほかに、非平衡的に出現
した不規則相が熱処理により不可逆的に規則化する場合
をも意味する。
、いわゆる物質が相転移点を有するために可逆的に規則
−不規則型転移を起こす場合のほかに、非平衡的に出現
した不規則相が熱処理により不可逆的に規則化する場合
をも意味する。
本発明に用いられる誘電体磁器のうち、熱処理により規
則−不規則型転移を起すためにτ、を調節することがで
きる、好ましい例としては、原料を粉砕後仮焼して得ら
れた仮焼品を粉砕、整粒後成形し、得られた成形体を1
00〜1600℃/分の速度で1 、500〜1 、7
00℃の温度まで昇温後、該温度に1分間以上保持する
熱処理工程を経て製造され、かつ−形式(I): Ba、AyB 1−X−、F、O,(1)(ここで、A
はMg、 Zn、 Ni及びCoから選ばれる少くとも
1種であり、BはTa及びNbから選ばれる少くとも1
種であり、x、yおよびZは、それぞれ、0.48≦x
≦0.52,0.15≦y≦0.19 、及び0、00
025≦Z≦0.05で表わされる数であり、WはBa
、 A及びBの陽イオンおよびFの陰イオンの合計の電
荷を中和し、該磁器全体として電気的に中性となる数で
ある〕 で表される組成を有する複合ペロプスカイト型結晶構造
を有する誘電体磁器が挙げられる。
則−不規則型転移を起すためにτ、を調節することがで
きる、好ましい例としては、原料を粉砕後仮焼して得ら
れた仮焼品を粉砕、整粒後成形し、得られた成形体を1
00〜1600℃/分の速度で1 、500〜1 、7
00℃の温度まで昇温後、該温度に1分間以上保持する
熱処理工程を経て製造され、かつ−形式(I): Ba、AyB 1−X−、F、O,(1)(ここで、A
はMg、 Zn、 Ni及びCoから選ばれる少くとも
1種であり、BはTa及びNbから選ばれる少くとも1
種であり、x、yおよびZは、それぞれ、0.48≦x
≦0.52,0.15≦y≦0.19 、及び0、00
025≦Z≦0.05で表わされる数であり、WはBa
、 A及びBの陽イオンおよびFの陰イオンの合計の電
荷を中和し、該磁器全体として電気的に中性となる数で
ある〕 で表される組成を有する複合ペロプスカイト型結晶構造
を有する誘電体磁器が挙げられる。
−形式(I)において、Xは0.48≦x≦0.52、
望ましくは0.49≦x≦0.51の数であり、yは0
.15≦y≦0.17、望ましくは0.16≦y≦0.
18の数であり、2はO’、00025≦2≦0.05
、望ましくは0.0005≦Z≦0.01の数である。
望ましくは0.49≦x≦0.51の数であり、yは0
.15≦y≦0.17、望ましくは0.16≦y≦0.
18の数であり、2はO’、00025≦2≦0.05
、望ましくは0.0005≦Z≦0.01の数である。
WはBa、 AおよびBの陽イオンおよびFの陰イオン
の合計の電荷を中和し、−形式(I)で表される磁器全
体として電気的に中性となる数であり、通常1.49〜
1.51の範囲の数である。
の合計の電荷を中和し、−形式(I)で表される磁器全
体として電気的に中性となる数であり、通常1.49〜
1.51の範囲の数である。
また、このような誘電体磁器の別の例としては、上の例
と同様に、原料を粉砕後仮焼して得られた仮焼品を粉砕
、整粒後成形し、得られた成形体を100〜1600℃
/分の速度で1 、500〜1 、700℃の温度まで
昇温後、該温度に1分間以上保持する熱処理工程を経て
製造され、かつ−形式(■)=Ba、AyB 、−、−
yO,、(U ) 〔ここで、AはMg 、 Zn 、 Ni及びCOから
選ばれる少なくとも1種であり、BはTa及びNbから
選ばれる少なくとも1種であり、x、yおよびZは、そ
れぞれ0.48≦x≦0.52.0.15≦y≦0.1
9で表わされる数であり、WはBa、 A及びBの陽イ
オンの合計の電荷を中和し、該磁器全体として電気的に
中性となる数である〕 で表わされる組成を有する複合ペロブスカイト型結晶構
造を有する誘電体磁器が挙げられる。
と同様に、原料を粉砕後仮焼して得られた仮焼品を粉砕
、整粒後成形し、得られた成形体を100〜1600℃
/分の速度で1 、500〜1 、700℃の温度まで
昇温後、該温度に1分間以上保持する熱処理工程を経て
製造され、かつ−形式(■)=Ba、AyB 、−、−
yO,、(U ) 〔ここで、AはMg 、 Zn 、 Ni及びCOから
選ばれる少なくとも1種であり、BはTa及びNbから
選ばれる少なくとも1種であり、x、yおよびZは、そ
れぞれ0.48≦x≦0.52.0.15≦y≦0.1
9で表わされる数であり、WはBa、 A及びBの陽イ
オンの合計の電荷を中和し、該磁器全体として電気的に
中性となる数である〕 で表わされる組成を有する複合ペロブスカイト型結晶構
造を有する誘電体磁器が挙げられる。
この−形式(II)におけるx、yおよびZの好ましい
範囲も前記−形式(I)について説明したとおりである
。Wは、通常1.49〜1.51の範囲の数である。
範囲も前記−形式(I)について説明したとおりである
。Wは、通常1.49〜1.51の範囲の数である。
上記−形式(II)の磁器は、実質的に一般式(II)
で表される組成を有することが必要であり、例えば前記
−形式(T)においてz <0.00025に当たる程
度のフッ素を含有していてもよい。
で表される組成を有することが必要であり、例えば前記
−形式(T)においてz <0.00025に当たる程
度のフッ素を含有していてもよい。
本発明の方法により、−形式(1)又は−形式(n)で
表される複合ペロブスカイト型結晶構造を有する誘電体
磁器を製造するには、目的組成に応じて構成金属成分の
原料粉末を秤量し、所要の割合に混合、乾燥の後、本発
明の方法に供すればよい。このとき、通常行われるよう
に、必要に応じ、成分の蒸発性の貿易を考慮して原料粉
末の配合を行えばよい。
表される複合ペロブスカイト型結晶構造を有する誘電体
磁器を製造するには、目的組成に応じて構成金属成分の
原料粉末を秤量し、所要の割合に混合、乾燥の後、本発
明の方法に供すればよい。このとき、通常行われるよう
に、必要に応じ、成分の蒸発性の貿易を考慮して原料粉
末の配合を行えばよい。
また、非平衡的に出現した不規則相が熱処理により不可
逆的に規則化することにより、τ、を調節することがで
きる例としては、非平衡的に不規則相を含有するBa(
Mg+z:++ Tazz3)O+誘電体磁器が挙げら
れる。
逆的に規則化することにより、τ、を調節することがで
きる例としては、非平衡的に不規則相を含有するBa(
Mg+z:++ Tazz3)O+誘電体磁器が挙げら
れる。
Ba(Mg+/:++ Ta2/3)03磁器は相転移
点を有しないか、あるいは相転移点が非常に高いので、
焼成工程等において、通常規則相が安定であるが、例え
ば、前記の組成の磁器を、BaCO3,MgO及びTa
zOsを出発原料として固相反応により合成した場合、
準安定相あるいは前駆体として、非平衡的に不規則相を
含有する前記の磁器が得られる。
点を有しないか、あるいは相転移点が非常に高いので、
焼成工程等において、通常規則相が安定であるが、例え
ば、前記の組成の磁器を、BaCO3,MgO及びTa
zOsを出発原料として固相反応により合成した場合、
準安定相あるいは前駆体として、非平衡的に不規則相を
含有する前記の磁器が得られる。
非平衡的に出現した不規則相が熱処理により不可逆的に
規則化することにより、τ、を調節することができるそ
の他の例としては、Ba(ZnIyzTazy3)0+
+Sr(Mg+z+、Tazz:+)0:++5r(Z
n+73Taz7:+)03等の誘電体磁器が挙げられ
る。
規則化することにより、τ、を調節することができるそ
の他の例としては、Ba(ZnIyzTazy3)0+
+Sr(Mg+z+、Tazz:+)0:++5r(Z
n+73Taz7:+)03等の誘電体磁器が挙げられ
る。
これらの規則−不規則型構造変化を起し得る誘電体磁器
は、熱処理によりそのτ、を変化させ、調節することが
できる。
は、熱処理によりそのτ、を変化させ、調節することが
できる。
前記の一般式(I)又は(If)で表わされる2種の誘
電体磁器は、好ましくは約1500〜1700″Cの温
度で10分間以上、通常10〜50時間保持する熱処理
によりτ、を調節できる。
電体磁器は、好ましくは約1500〜1700″Cの温
度で10分間以上、通常10〜50時間保持する熱処理
によりτ、を調節できる。
また、前記のBa(Mg+/+、 Tazy3)OsG
fl器は、約1300〜1700℃で熱処理することに
より、τ、を変化させることができる。
fl器は、約1300〜1700℃で熱処理することに
より、τ、を変化させることができる。
したがって、本発明の共振器は、筐体に、前記の誘電体
磁器を筐体に他の部品とともにに搭載して共振器を組立
た後、共振周波数の温度係数を測定し、設計値に対して
ずれがある場合、該誘電体を一旦、外して、電気炉等の
加熱装置で、規則−不規則転移温度近辺で処理し、再び
共振器に組み込み該温度係数を再び測定する操作をによ
り、あるいは該操作を必要に応じて繰り返すことにより
所要の温度特性を有する共振器を得ることができる。
磁器を筐体に他の部品とともにに搭載して共振器を組立
た後、共振周波数の温度係数を測定し、設計値に対して
ずれがある場合、該誘電体を一旦、外して、電気炉等の
加熱装置で、規則−不規則転移温度近辺で処理し、再び
共振器に組み込み該温度係数を再び測定する操作をによ
り、あるいは該操作を必要に応じて繰り返すことにより
所要の温度特性を有する共振器を得ることができる。
〔実施例]
以下に、実施例に従って詳細に説明する。
製造±
規則−不規則型構造を有する物質の一例として複合ペロ
ブスカイト化合物であルBa(Zno、aNio、+C
oo、 +)+zz(Tao、 6Nbo、 4) 2
/30:lなる組成を有する5、77φX 2.9 O
Lの誘電体磁器を次のようにして製造した。
ブスカイト化合物であルBa(Zno、aNio、+C
oo、 +)+zz(Tao、 6Nbo、 4) 2
/30:lなる組成を有する5、77φX 2.9 O
Lの誘電体磁器を次のようにして製造した。
まず、純度99.9%の炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化
ニッケル、酸化コバルト、酸化タンタル及び酸化ニオブ
を上記組成となるように秤量後、純水中16時間ボール
ミル混合した。乾燥後、1000℃12時間仮焼した後
、粉砕した。この仮焼物を8φX4Lに成形し、160
0℃まで毎分600℃で昇温後、5分間保持し磁器とし
た。これと上記寸法になるように加工して、目的の誘電
体磁器を得た。
ニッケル、酸化コバルト、酸化タンタル及び酸化ニオブ
を上記組成となるように秤量後、純水中16時間ボール
ミル混合した。乾燥後、1000℃12時間仮焼した後
、粉砕した。この仮焼物を8φX4Lに成形し、160
0℃まで毎分600℃で昇温後、5分間保持し磁器とし
た。これと上記寸法になるように加工して、目的の誘電
体磁器を得た。
実施炎上
図1に示すように、前記製造例で得た誘電体磁器1を2
9.89φX 24.65胴の銅めっきを施したしんち
ゅう製の金属空胴2の中心部に、高さ、10.88nr
mの石英管3を支持台として固定した。
9.89φX 24.65胴の銅めっきを施したしんち
ゅう製の金属空胴2の中心部に、高さ、10.88nr
mの石英管3を支持台として固定した。
これを金属空胴2の側面部より、先端を短絡したセミリ
ジットケーブル4をプローブとしてマイクロ波帯域で掃
引させると、TEo+iモードの共振点が約9.2 G
l+□に観察された。
ジットケーブル4をプローブとしてマイクロ波帯域で掃
引させると、TEo+iモードの共振点が約9.2 G
l+□に観察された。
次に、この誘電体共振器5を、恒温槽内に設置し、0℃
から60″Cまで温度を変化させて、TEOI I+の
共振の温度ドリフトを測定すると、図2に示す結果が得
られ、20℃における温度係数は約2.2ppm/’C
であった。そこで、この温度特性をさらに改良するため
に、この誘電体を1400℃で50時間熱処理し、再度
同様の温度ドリフトを測定したところ、図3に示す結果
が得られ、20℃における温度係数が−0,8ppm
/ ”Cとなった。この温度特性は、0℃から60℃の
温度域で、500 KH2以下のドリフトであり、極め
て、温度安定性の高い、共振器が得られた。
から60″Cまで温度を変化させて、TEOI I+の
共振の温度ドリフトを測定すると、図2に示す結果が得
られ、20℃における温度係数は約2.2ppm/’C
であった。そこで、この温度特性をさらに改良するため
に、この誘電体を1400℃で50時間熱処理し、再度
同様の温度ドリフトを測定したところ、図3に示す結果
が得られ、20℃における温度係数が−0,8ppm
/ ”Cとなった。この温度特性は、0℃から60℃の
温度域で、500 KH2以下のドリフトであり、極め
て、温度安定性の高い、共振器が得られた。
本発明の実施例の共振器を構成する前記熱処理前後の誘
電体磁器を粉砕して、X線回折により規則配列性に由来
する超格子線強度の測定を行ったところ、熱処理前の2
0℃におけるτ、が2.2ppm/’Cであるもについ
ては図4に示すX線回折図が得られ、不規則型であるの
に対し、熱処理後の20℃におけるτ、が−0,8pp
m / ’Cであるものについては図5に示す回折図が
得られ、確かに規則型であった。
電体磁器を粉砕して、X線回折により規則配列性に由来
する超格子線強度の測定を行ったところ、熱処理前の2
0℃におけるτ、が2.2ppm/’Cであるもについ
ては図4に示すX線回折図が得られ、不規則型であるの
に対し、熱処理後の20℃におけるτ、が−0,8pp
m / ’Cであるものについては図5に示す回折図が
得られ、確かに規則型であった。
本発明の共振器は、搭載された誘電体磁器の共振周波数
を熱処理のみによって調節することができるため、組み
立てた共振器の発振周波数の温度係数の補償を極めて容
易に行うことができる。
を熱処理のみによって調節することができるため、組み
立てた共振器の発振周波数の温度係数の補償を極めて容
易に行うことができる。
図1は、共振器の構造例を示す。
図2および図3は、それぞれ、実施例で製造した共振器
の、磁器を熱処理する前及び後における温度特性を示す
。 図4および図5は、それぞれ、前記熱処理の前後におけ
る磁器のX線回折図である。 代理人 弁理士 岩見谷 同志 温度(℃) 第2図 温度じC) 第3図
の、磁器を熱処理する前及び後における温度特性を示す
。 図4および図5は、それぞれ、前記熱処理の前後におけ
る磁器のX線回折図である。 代理人 弁理士 岩見谷 同志 温度(℃) 第2図 温度じC) 第3図
Claims (3)
- (1)熱処理により規則−不規則型構造変化を起し得る
誘電体磁器を搭載してなる共振器。 - (2)請求項1記載の共振器であって、前記誘電体磁器
が、原料を粉砕後仮焼して得られた仮焼品を粉砕、整粒
後成形し、得られた成形体を100〜1600℃/分の
速度で1,500〜1,700℃の温度まで昇温後、該
温度に1分間以上保持する熱処理工程を経て製造され、
かつ一般式( I ):Ba_xA_yB_1_−_x_
−_yF_zO_w( I )〔ここで、AはMg,Zn
,Ni及びCoから選ばれる少くとも1種であり、Bは
Ta及びNbから選ばれる少くとも1種であり、x,y
およびzは、それぞれ、0.48≦x≦0.52,0.
15≦y≦0.19,及び0.00025≦z≦0.0
5で表わされる数であり、wはBa,A及びBの陽イオ
ンおよびFの陰イオンの合計の電荷を中和し、該磁器全
体として電気的に中性となる数である〕 で表される組成を有する複合ペロブスカイト型結晶構造
を有する誘電体磁器である共振器。 - (3)請求項1記載の共振器であって、前記誘電体磁器
が、原料を粉砕後仮焼して得られた仮焼品を粉砕、整粒
後成形し、得られた成形体を100〜1600℃/分の
速度で1,500〜1,700℃の温度まで昇温後、該
温度に1分間以上保持する熱処理工程を経て製造され、
かつ一般式(II):Ba_xA_yB_1_−_x_−
_yO_w(II)〔ここで、AはMg,Zn,Ni及び
Coから選ばれる少なくとも1種であり、BはTa及び
Nbから選ばれる少なくとも1種であり、x,yおよび
zは、それぞれ0.48≦x≦0.52、0.15≦y
≦0.19で表わされる数であり、wはBa,A及びB
の陽イオンの合計の電荷を中和し、該磁器全体として電
気的に中性となる数である] で表わされる組成を有する複合ペロブスカイト型結晶構
造を有する誘電体磁器である共振器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136678A JPH0732323B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 共振周波数の温度係数を調整可能な共振器 |
| DE69030137T DE69030137T2 (de) | 1989-05-30 | 1990-05-29 | Hochfrequenz-Elementarresonanzvorrichtung mit kompensierbaren Frequenz-Temperaturcharakteristiken |
| EP90305826A EP0400963B1 (en) | 1989-05-30 | 1990-05-29 | Resonant frequency-temperature characteristics compensatable high frequency circuit elemental device |
| CA002017722A CA2017722C (en) | 1989-05-30 | 1990-05-29 | Resonant frequency-temperature characteristics compensable high frequency circuit elemental device |
| US07/530,284 US5087902A (en) | 1989-05-30 | 1990-05-30 | Resonant frequency-temperature characteristics compensable high frequency circuit elemental device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136678A JPH0732323B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 共振周波数の温度係数を調整可能な共振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH031702A true JPH031702A (ja) | 1991-01-08 |
| JPH0732323B2 JPH0732323B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=15180918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1136678A Expired - Fee Related JPH0732323B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 共振周波数の温度係数を調整可能な共振器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5087902A (ja) |
| EP (1) | EP0400963B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0732323B2 (ja) |
| CA (1) | CA2017722C (ja) |
| DE (1) | DE69030137T2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0955606A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Fujitsu Ltd | 無線装置用フィルタ装置並びに無線装置用フィルタ装置の誘電体配置用治具並びに治具を用いた無線装置用フィルタ装置の誘電体配置方法 |
| EP2442647B1 (en) | 2009-06-15 | 2016-03-16 | Encore Health LLC | Dithiol compounds, derivatives, and uses therefor |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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