JPH0527922B2 - - Google Patents
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- JPH0527922B2 JPH0527922B2 JP60162117A JP16211785A JPH0527922B2 JP H0527922 B2 JPH0527922 B2 JP H0527922B2 JP 60162117 A JP60162117 A JP 60162117A JP 16211785 A JP16211785 A JP 16211785A JP H0527922 B2 JPH0527922 B2 JP H0527922B2
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- dielectric
- ceramic composition
- resonator
- dielectric ceramic
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-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は誘電体磁器組成物に係り、たとえば誘
電体共振器等の材料として好適な誘電体磁器組成
物に関する。 本発明は、誘電体共振器材料の外に、たとえば
マイクロ波IC用誘電体基板、誘電体調整棒等に
も適用される。 〔従来技術およびその問題点〕 近年、マイクロ波回路の集積化に伴い、小型で
高性能の誘電体共振器が求められている。 このような誘電体共振器に使用される誘電体磁
器組成物には、比誘電率εrが大きいこと、また、
共振周波数の温度係数τの安定度および共振周波
数の温度特性の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きい
共振器を構成できること等の特性が要求されてい
る。このような誘電体磁器組成物として、従来 Ba（Zn1/3Ta2/3）O3−Ba（Mg1/3Ta２／３）O3
系、 CaTiO3−MgTiO3−La2O3・2TiO2系、 Sr（Zn1/3Nb2/3）O3−SrTio3系、 Ba（Zn1/3Nb2/3）O3−Sr（Zn1/3Nb2/3）O3系等が
提案されていた。 しかしながら、上記従来の磁器組成物を用いて
高周波帯、例えば0.5〜6GH2で使用される誘電体
共振器を構成すると、(1)比誘電率εrが小さいため
に共振器を十分に小型化することができなかつた
り、(2)Ｑが小さく誘電損失が大きかつたり、(3)ま
た−40℃〜60℃の範囲における共振周波数の温度
特性が十分な直線性をもたないために、換言する
と温度変化に伴う共振周波数の変化が直線的でな
いために、共振器の周囲条件（たとえば、金属ケ
ースや共振器支持台の線膨張係数等）によつて温
度特性の補償を行うことが困難となり、共振系全
体の共振周波数の温度係数を十分小さい値に調整
することができなかつたり、する等の難点があつ
た。例えば、Sr（Zn1/3Nb2/3）O3−SrTiO3系、Ba
（Zn1/3Nb2/3）O3−Sr（Zn1/3Nb2/3）O3系等の磁器
組成物では、0.5〜6GHzの周波数帯でＱ，εr等の
値はほぼ満足することができるが、温度特性の直
線性が十分でないという難点がある。 本発明の目的は、誘電体共振器材料、特に0.5
〜6GHz帯で使用される誘電体共振器材料として
好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。 更に本発明の目的は、Ｑが大きく、適度なεrを
有し、τの安定性がよく、しかも温度特性の直線
性が良好な誘電体磁器組成物を提供することにあ
る。 本発明の目的は、 組成式 BaxSryCaz（Zn1/3Nb2/3）1-tTitO3 （式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｘは０〜0.5好まし
くは0.3〜0.5、ｙは0.5〜1.0好ましくは0.5〜0.7、
ｚは0.001〜0.20好ましくは0.002〜0.015、ｔは
0.001〜0.25好ましくは0.002〜0.015である。）で
表わされることを特徴とする誘電体磁器組成物に
よつて達成される。 本発明による誘電体磁器組成物は、大きな比誘
電率を有するとともに、共振器を構成した時の無
負荷Ｑの値も大きくなる。さらに、安定した共振
周波数の温度特性を有し、特に−40℃〜60℃にお
ける温度特性が良好な直線性を有する。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 本発明による誘電体磁器組成物は、バリウム、
ストロンチウム、カルシウム、亜鉛、ニオブ、チ
タン等の炭酸塩、酸化物等の出発原料を混合して
仮焼した後、成形、焼成して焼結させる方法で製
造することができる。 まず、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、炭
酸カルシウム、酸化亜鉛、五酸化ニオブおよび酸
化チタンを各所定量ずつ水、アルコール等の溶媒
と共に湿式混合する。続いて、水、アルコール等
を除去した後、粉砕し、酸素含有ガス雰囲気（例
えば空気雰囲気）下に800〜1400℃で約10時間程
度仮焼する。これによつて形成された仮焼物を粉
砕した後、ポリビニルアルコールの如き有機バイ
ンダと共に混合して均質にし、乾燥、粉砕して加
圧成形（圧力100〜1000Kg／cm2）する。そして、
この成形物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下に
1400〜1600℃で焼成すれば、上記誘電体磁器組成
物が得られる。 こうして得られた誘電体磁器組成物は、そのま
ま又は必要に応じて適当な形状およびサイズに加
工することで、誘電体共振器、マイクロ波IC用
誘電体基板、誘電体調整棒等の材料として利用す
ることができ、特に0.5〜6GHz帯で使用される誘
電体共振器としたときにすぐれた効果が奏され
る。誘電体共振器としては、例えば直径５〜30
mm、厚さ２〜12mm程度の円盤状に加工して用いら
れる。 〔実施例 １〕 炭酸バリウム（BaCO3）粉末0.26モル、炭酸ス
トロンチウム（SrCO3）粉末0.45モル、炭酸カル
シウム（CaCO3）粉末0.0036モル、酸化亜鉛
（ZnO）粉末0.24モル、五酸化ニオブ（Nb2O5）
粉末0.24モルおよび酸化チタン（TiO2）粉末
0.0036モルをエタノールと共にボールミルに入
れ、10時間湿式混合した。この混合物をボールミ
ルから取り出して溶媒のエタノールを蒸発させ、
擂潰機で１時間粉砕した。粉砕物は、空気雰囲気
下に1300℃で仮焼した後、再び擂潰機で１時間粉
砕した。この粉砕物は適量のポリビニルアルコー
ル溶液を加えて均一に混合した後、直径15mmφ、
厚さ5.5mmのペレツトに成形して空気雰囲気下に
1530℃で４時間焼成、焼結して本実施例の誘電体
磁器組成物を得た。 こうして得られた実施例１を直径11mmφ、厚さ
４mmの大きさにカツトした後、誘電共振法によつ
て測定し、共振周波数0（２〜6GHz）における無
負荷Ｑおよび比誘電率εrを求めた。また、共振周
波数の温度依存性については−40〜50℃の範囲で
測定し温度係数τを求めた。その結果を第１表に
示す。 〔実施例 ２〜17〕 第１表に記載されているｘ，ｙ，ｚ，ｔの値を
変えて、実施例１と同様に製造し、上記特性を測
定した。その結果を第１表に示す。 〔参考例 １〜３〕 第１表に記載されているｚ，ｔの値を０とし、
ｘ，ｙの値を変えて実施例１と同様に製造し、上
記特性を測定した。その結果を第１表に示す。
電体共振器等の材料として好適な誘電体磁器組成
物に関する。 本発明は、誘電体共振器材料の外に、たとえば
マイクロ波IC用誘電体基板、誘電体調整棒等に
も適用される。 〔従来技術およびその問題点〕 近年、マイクロ波回路の集積化に伴い、小型で
高性能の誘電体共振器が求められている。 このような誘電体共振器に使用される誘電体磁
器組成物には、比誘電率εrが大きいこと、また、
共振周波数の温度係数τの安定度および共振周波
数の温度特性の直線性が優れ、無負荷Ｑが大きい
共振器を構成できること等の特性が要求されてい
る。このような誘電体磁器組成物として、従来 Ba（Zn1/3Ta2/3）O3−Ba（Mg1/3Ta２／３）O3
系、 CaTiO3−MgTiO3−La2O3・2TiO2系、 Sr（Zn1/3Nb2/3）O3−SrTio3系、 Ba（Zn1/3Nb2/3）O3−Sr（Zn1/3Nb2/3）O3系等が
提案されていた。 しかしながら、上記従来の磁器組成物を用いて
高周波帯、例えば0.5〜6GH2で使用される誘電体
共振器を構成すると、(1)比誘電率εrが小さいため
に共振器を十分に小型化することができなかつた
り、(2)Ｑが小さく誘電損失が大きかつたり、(3)ま
た−40℃〜60℃の範囲における共振周波数の温度
特性が十分な直線性をもたないために、換言する
と温度変化に伴う共振周波数の変化が直線的でな
いために、共振器の周囲条件（たとえば、金属ケ
ースや共振器支持台の線膨張係数等）によつて温
度特性の補償を行うことが困難となり、共振系全
体の共振周波数の温度係数を十分小さい値に調整
することができなかつたり、する等の難点があつ
た。例えば、Sr（Zn1/3Nb2/3）O3−SrTiO3系、Ba
（Zn1/3Nb2/3）O3−Sr（Zn1/3Nb2/3）O3系等の磁器
組成物では、0.5〜6GHzの周波数帯でＱ，εr等の
値はほぼ満足することができるが、温度特性の直
線性が十分でないという難点がある。 本発明の目的は、誘電体共振器材料、特に0.5
〜6GHz帯で使用される誘電体共振器材料として
好適な誘電体磁器組成物を提供することにある。 更に本発明の目的は、Ｑが大きく、適度なεrを
有し、τの安定性がよく、しかも温度特性の直線
性が良好な誘電体磁器組成物を提供することにあ
る。 本発明の目的は、 組成式 BaxSryCaz（Zn1/3Nb2/3）1-tTitO3 （式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｘは０〜0.5好まし
くは0.3〜0.5、ｙは0.5〜1.0好ましくは0.5〜0.7、
ｚは0.001〜0.20好ましくは0.002〜0.015、ｔは
0.001〜0.25好ましくは0.002〜0.015である。）で
表わされることを特徴とする誘電体磁器組成物に
よつて達成される。 本発明による誘電体磁器組成物は、大きな比誘
電率を有するとともに、共振器を構成した時の無
負荷Ｑの値も大きくなる。さらに、安定した共振
周波数の温度特性を有し、特に−40℃〜60℃にお
ける温度特性が良好な直線性を有する。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 本発明による誘電体磁器組成物は、バリウム、
ストロンチウム、カルシウム、亜鉛、ニオブ、チ
タン等の炭酸塩、酸化物等の出発原料を混合して
仮焼した後、成形、焼成して焼結させる方法で製
造することができる。 まず、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、炭
酸カルシウム、酸化亜鉛、五酸化ニオブおよび酸
化チタンを各所定量ずつ水、アルコール等の溶媒
と共に湿式混合する。続いて、水、アルコール等
を除去した後、粉砕し、酸素含有ガス雰囲気（例
えば空気雰囲気）下に800〜1400℃で約10時間程
度仮焼する。これによつて形成された仮焼物を粉
砕した後、ポリビニルアルコールの如き有機バイ
ンダと共に混合して均質にし、乾燥、粉砕して加
圧成形（圧力100〜1000Kg／cm2）する。そして、
この成形物を空気の如き酸素含有ガス雰囲気下に
1400〜1600℃で焼成すれば、上記誘電体磁器組成
物が得られる。 こうして得られた誘電体磁器組成物は、そのま
ま又は必要に応じて適当な形状およびサイズに加
工することで、誘電体共振器、マイクロ波IC用
誘電体基板、誘電体調整棒等の材料として利用す
ることができ、特に0.5〜6GHz帯で使用される誘
電体共振器としたときにすぐれた効果が奏され
る。誘電体共振器としては、例えば直径５〜30
mm、厚さ２〜12mm程度の円盤状に加工して用いら
れる。 〔実施例 １〕 炭酸バリウム（BaCO3）粉末0.26モル、炭酸ス
トロンチウム（SrCO3）粉末0.45モル、炭酸カル
シウム（CaCO3）粉末0.0036モル、酸化亜鉛
（ZnO）粉末0.24モル、五酸化ニオブ（Nb2O5）
粉末0.24モルおよび酸化チタン（TiO2）粉末
0.0036モルをエタノールと共にボールミルに入
れ、10時間湿式混合した。この混合物をボールミ
ルから取り出して溶媒のエタノールを蒸発させ、
擂潰機で１時間粉砕した。粉砕物は、空気雰囲気
下に1300℃で仮焼した後、再び擂潰機で１時間粉
砕した。この粉砕物は適量のポリビニルアルコー
ル溶液を加えて均一に混合した後、直径15mmφ、
厚さ5.5mmのペレツトに成形して空気雰囲気下に
1530℃で４時間焼成、焼結して本実施例の誘電体
磁器組成物を得た。 こうして得られた実施例１を直径11mmφ、厚さ
４mmの大きさにカツトした後、誘電共振法によつ
て測定し、共振周波数0（２〜6GHz）における無
負荷Ｑおよび比誘電率εrを求めた。また、共振周
波数の温度依存性については−40〜50℃の範囲で
測定し温度係数τを求めた。その結果を第１表に
示す。 〔実施例 ２〜17〕 第１表に記載されているｘ，ｙ，ｚ，ｔの値を
変えて、実施例１と同様に製造し、上記特性を測
定した。その結果を第１表に示す。 〔参考例 １〜３〕 第１表に記載されているｚ，ｔの値を０とし、
ｘ，ｙの値を変えて実施例１と同様に製造し、上
記特性を測定した。その結果を第１表に示す。
上記第１表に具体的に示すように、本発明によ
る誘電体磁器組成物は、比誘電率が大きく、たと
えば誘電体共振器材料として用いると、小型で、
無負荷Ｑの大きい高性能の共振器を作製できる。
さらに、第１図のグラフから明らかなように、共
振周波数の温度係数τが安定であるとともに、特
に温度特性が良好な直線性を有するために、温度
係数τを任意の値に容易に設定することができ
る。したがつて、誘電体共振器の周囲条件を適当
に設計することで、共振系全体の温度係数をほぼ
ゼロに調整することができ、受信器等の性能を大
幅に向上させることができる。
る誘電体磁器組成物は、比誘電率が大きく、たと
えば誘電体共振器材料として用いると、小型で、
無負荷Ｑの大きい高性能の共振器を作製できる。
さらに、第１図のグラフから明らかなように、共
振周波数の温度係数τが安定であるとともに、特
に温度特性が良好な直線性を有するために、温度
係数τを任意の値に容易に設定することができ
る。したがつて、誘電体共振器の周囲条件を適当
に設計することで、共振系全体の温度係数をほぼ
ゼロに調整することができ、受信器等の性能を大
幅に向上させることができる。
第１図は、本発明の実施例および参考例におけ
る共振周波数の温度依存性を示すグラフである。
る共振周波数の温度依存性を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 組成式 BaxSryCaz（Zn1/3Nb2/3）1-tTitO3 （式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｘは０〜0.5、ｙは
0.5〜1.0、ｚは0.001〜0.20、ｔは0.001〜0.25であ
る。） で表わされる誘電体磁器組成物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162117A JPS6224503A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 誘電体磁器組成物 |
| US06/888,968 US4775649A (en) | 1985-07-24 | 1986-07-22 | Dielectric porcelain composition |
| CA000514479A CA1268035A (en) | 1985-07-24 | 1986-07-23 | Dielectric porcelain composition and dielectric resonator using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162117A JPS6224503A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224503A JPS6224503A (ja) | 1987-02-02 |
| JPH0527922B2 true JPH0527922B2 (ja) | 1993-04-22 |
Family
ID=15748362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60162117A Granted JPS6224503A (ja) | 1985-07-24 | 1985-07-24 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4775649A (ja) |
| JP (1) | JPS6224503A (ja) |
| CA (1) | CA1268035A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150091748A (ko) * | 2014-02-04 | 2015-08-12 | 한국디지털병원수출사업협동조합 | 3차원 초음파 프로브의 스캔 위치 가이드 방법 및 이 방법이 포함된 초음파 진단기 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0552377B1 (en) * | 1991-08-09 | 1997-01-22 | TDK Corporation | Dielectric material for high frequency and resonator made thereof, and manufacture thereof |
| JP3479324B2 (ja) * | 1993-08-19 | 2003-12-15 | 日本特殊陶業株式会社 | マイクロ波誘電体磁器組成物及びその製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5034759A (ja) * | 1973-08-01 | 1975-04-03 | ||
| JPS5835323B2 (ja) * | 1977-02-04 | 1983-08-02 | 松下電器産業株式会社 | 温度補償用誘電体磁器組成物 |
| CA1134128A (en) * | 1978-12-04 | 1982-10-26 | Syunichiro Kawashima | Dielectric ceramics |
| JPS56144522A (en) * | 1980-04-11 | 1981-11-10 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Grain boundary dielectric layer type semiconductor porcelain composition |
| JPS5891602A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-31 | 太陽誘電株式会社 | 電圧非直線磁器組成物 |
| JPS5923045A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-06 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の空燃比制御装置 |
| JPS5951086A (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-24 | 三菱重工業株式会社 | 回転式封緘機のプランジヤ洗浄装置 |
| DE3476993D1 (en) * | 1983-11-30 | 1989-04-13 | Taiyo Yuden Kk | Low temperature sintered ceramic materials for use in soliddielectric capacitors or the like, and method of manufacture |
| JPS60136103A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | 宇部興産株式会社 | 誘電体磁器組成物 |
-
1985
- 1985-07-24 JP JP60162117A patent/JPS6224503A/ja active Granted
-
1986
- 1986-07-22 US US06/888,968 patent/US4775649A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-07-23 CA CA000514479A patent/CA1268035A/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150091748A (ko) * | 2014-02-04 | 2015-08-12 | 한국디지털병원수출사업협동조합 | 3차원 초음파 프로브의 스캔 위치 가이드 방법 및 이 방법이 포함된 초음파 진단기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6224503A (ja) | 1987-02-02 |
| CA1268035A (en) | 1990-04-24 |
| US4775649A (en) | 1988-10-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |