JPH0729415A - 誘電体磁器及びアンテナ共用器 - Google Patents
誘電体磁器及びアンテナ共用器Info
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- JPH0729415A JPH0729415A JP5175421A JP17542193A JPH0729415A JP H0729415 A JPH0729415 A JP H0729415A JP 5175421 A JP5175421 A JP 5175421A JP 17542193 A JP17542193 A JP 17542193A JP H0729415 A JPH0729415 A JP H0729415A
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- Japan
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- dielectric
- value
- antenna duplexer
- air
- porcelain
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 無負荷Ｑ値が高く、しかも、比誘電率を落と
すことなく共振周波数の温度係数を任意に変化させるこ
とのできる誘電体磁器を提供し、さらにこれを用いた0.
8 〜５ＧＨｚの周波数領域で高い無負荷Ｑ値を有し、し
かも、小型のアンテナ共用器を提供する。 【構成】 化学的に高純度のZrO 2 、TiO 2 、Nb2 O
5 、MnCO3 を用い、これらを所定の組成となるように
秤量し、エタノールと共に湿式混合する。この混合物を
乾燥した後、空気中において仮焼する。仮焼物をエタノ
ールと共に湿式粉砕する。粉砕泥しょうを乾燥した後、
粉末にポリビニールアルコール溶液を添加し、混合して
均質にする。ふるいを通して整粒し、1.3 ton/cm2 の成
形圧力で円板状に成形する。成形体を、空気中において
400 ℃〜700 ℃の温度で４〜８時間保持した後、空気中
において1200〜1500℃の温度で１〜100 時間保持して焼
成する。
すことなく共振周波数の温度係数を任意に変化させるこ
とのできる誘電体磁器を提供し、さらにこれを用いた0.
8 〜５ＧＨｚの周波数領域で高い無負荷Ｑ値を有し、し
かも、小型のアンテナ共用器を提供する。 【構成】 化学的に高純度のZrO 2 、TiO 2 、Nb2 O
5 、MnCO3 を用い、これらを所定の組成となるように
秤量し、エタノールと共に湿式混合する。この混合物を
乾燥した後、空気中において仮焼する。仮焼物をエタノ
ールと共に湿式粉砕する。粉砕泥しょうを乾燥した後、
粉末にポリビニールアルコール溶液を添加し、混合して
均質にする。ふるいを通して整粒し、1.3 ton/cm2 の成
形圧力で円板状に成形する。成形体を、空気中において
400 ℃〜700 ℃の温度で４〜８時間保持した後、空気中
において1200〜1500℃の温度で１〜100 時間保持して焼
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にマイクロ波、ミリ
波帯などの高周波領域において使用される誘電体磁器及
びアンテナ共用器に関する。
波帯などの高周波領域において使用される誘電体磁器及
びアンテナ共用器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、波長が数ｃｍ以下のマイクロ波や
ミリ波（以下、これらをマイクロ波と総称する）の領域
において、誘電体共振器やフィルター等に誘電体磁器が
多く使用されている。このような用途で使用される誘電
体材料としては、無負荷Ｑ（Ｑ u ）値が高くて比誘電率
（εr ）が大きく、かつ、共振周波数の温度係数
（τf）を任意に変化させ得ることが要求される。
ミリ波（以下、これらをマイクロ波と総称する）の領域
において、誘電体共振器やフィルター等に誘電体磁器が
多く使用されている。このような用途で使用される誘電
体材料としては、無負荷Ｑ（Ｑ u ）値が高くて比誘電率
（εr ）が大きく、かつ、共振周波数の温度係数
（τf）を任意に変化させ得ることが要求される。
【０００３】従来、このような用途に適する材料として
種々のものが報告されている。ＺｒＯ2 −ＳｎＯ2 −Ｔ
ｉＯ2 系の磁器もその一つであり、例えば特開昭６２−
１３２７６９号公報で提案されているＺｒＯ2 −ＳｎＯ
2 −ＴｉＯ2 −ＭｇＯ磁器や特開平２−１９２４６０号
公報で提案されているＺｒＯ2 −ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2−
ＣｏＯ−Ｎｂ2 Ｏ5 磁器等が知られている。また、特に
高い無負荷Ｑ値を示す材料として、ＮｂやＴａを含む複
合ペロブスカイト系の磁器が知られている。
種々のものが報告されている。ＺｒＯ2 −ＳｎＯ2 −Ｔ
ｉＯ2 系の磁器もその一つであり、例えば特開昭６２−
１３２７６９号公報で提案されているＺｒＯ2 −ＳｎＯ
2 −ＴｉＯ2 −ＭｇＯ磁器や特開平２−１９２４６０号
公報で提案されているＺｒＯ2 −ＳｎＯ2 −ＴｉＯ2−
ＣｏＯ−Ｎｂ2 Ｏ5 磁器等が知られている。また、特に
高い無負荷Ｑ値を示す材料として、ＮｂやＴａを含む複
合ペロブスカイト系の磁器が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来使用され
ている材料では、比誘電率が小さかったり、無負荷Ｑ値
が低かったり、共振周波数の温度係数を任意に変化させ
ることができない等、種々の問題を有している。
ている材料では、比誘電率が小さかったり、無負荷Ｑ値
が低かったり、共振周波数の温度係数を任意に変化させ
ることができない等、種々の問題を有している。
【０００５】また、一般的には同一材料における共振周
波数（ｆ）と無負荷Ｑ（Ｑu ）値との積は一定であると
されるが、実際にはｆが低くなり素子が大型化すると、
ｆＱ u 積は著しく劣化してしまう。このため、例えば移
動体通信基地局用のアンテナ共用器などのように比較的
低い周波数領域で使用されるマイクロ波用誘電体素子に
対しては、より高い無負荷Ｑ値を有することが望まれて
いる。さらに、比較的低い周波数領域で使用されるアン
テナ共用器は非常に大きなものとなってしまうため、よ
り小型化することが望まれている。
波数（ｆ）と無負荷Ｑ（Ｑu ）値との積は一定であると
されるが、実際にはｆが低くなり素子が大型化すると、
ｆＱ u 積は著しく劣化してしまう。このため、例えば移
動体通信基地局用のアンテナ共用器などのように比較的
低い周波数領域で使用されるマイクロ波用誘電体素子に
対しては、より高い無負荷Ｑ値を有することが望まれて
いる。さらに、比較的低い周波数領域で使用されるアン
テナ共用器は非常に大きなものとなってしまうため、よ
り小型化することが望まれている。
【０００６】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、無負荷Ｑ値が高く、しかも、比誘電率を落とすこ
となく共振周波数の温度係数を任意に変化させることの
できる誘電体磁器を提供することを目的とする。また、
０．８〜５ＧＨｚの周波数領域で高い無負荷Ｑ値を有
し、しかも、小型のアンテナ共用器を提供することを目
的とする。
ため、無負荷Ｑ値が高く、しかも、比誘電率を落とすこ
となく共振周波数の温度係数を任意に変化させることの
できる誘電体磁器を提供することを目的とする。また、
０．８〜５ＧＨｚの周波数領域で高い無負荷Ｑ値を有
し、しかも、小型のアンテナ共用器を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る誘電体磁器の第１の構成は、ｘＺｒＯ
2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ2 （但し、ｘ、
ｙ、ｚはモル分率を示す）で表記される組成を有し、
ｘ、ｙ、ｚが次の範囲にある誘電体磁器。
め、本発明に係る誘電体磁器の第１の構成は、ｘＺｒＯ
2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ2 （但し、ｘ、
ｙ、ｚはモル分率を示す）で表記される組成を有し、
ｘ、ｙ、ｚが次の範囲にある誘電体磁器。
【０００８】ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ ０．１０≦ｘ≦０．６０ ０．１０≦ｙ≦０．６０ ０．０１≦ｚ≦０．８０ また、本発明に係る誘電体磁器の第２の構成は、ｘＺｒ
Ｏ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ(1+w)/3 Ｎｂ(2-w)/3 Ｏ
2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分率、ｗは係数を示す）で
表記される組成を有し、ｘ、ｙ、ｚ、ｗが次の範囲にあ
る誘電体磁器。
Ｏ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ(1+w)/3 Ｎｂ(2-w)/3 Ｏ
2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分率、ｗは係数を示す）で
表記される組成を有し、ｘ、ｙ、ｚ、ｗが次の範囲にあ
る誘電体磁器。
【０００９】ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ ０．１０≦ｘ≦０．６０ ０．１０≦ｙ≦０．６０ ０．０１≦ｚ≦０．８０ ０＜ｗ≦１．９０ また、本発明に係るアンテナ共用器の第１の構成は、金
属製筒状キャビティーの中心に円柱状もしくはリング状
の誘電体磁器を配置し、キャビティー側面に設けたアン
テナより発信した電磁波による誘電体のＴＥ01δモード
の共振を利用したアンテナ共用器であって、前記誘電体
磁器がｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ 1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ
2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分率を示す）で表記される
組成を有し、かつ、ｘ、ｙ、ｚが０．１０≦ｘ≦０．６
０、０．１０≦ｙ≦０．６０、０．０１≦ｚ≦０．８０
（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲にあることを特徴とす
る。
属製筒状キャビティーの中心に円柱状もしくはリング状
の誘電体磁器を配置し、キャビティー側面に設けたアン
テナより発信した電磁波による誘電体のＴＥ01δモード
の共振を利用したアンテナ共用器であって、前記誘電体
磁器がｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ 1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ
2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分率を示す）で表記される
組成を有し、かつ、ｘ、ｙ、ｚが０．１０≦ｘ≦０．６
０、０．１０≦ｙ≦０．６０、０．０１≦ｚ≦０．８０
（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲にあることを特徴とす
る。
【００１０】また、本発明に係るアンテナ共用器の第２
の構成は、金属製筒状キャビティーの中心に円柱状もし
くはリング状の誘電体磁器を配置し、キャビティー側面
に設けたアンテナより発信した電磁波による誘電体のＴ
Ｅ01δモードの共振を利用したアンテナ共用器であっ
て、前記誘電体磁器がｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ
(1+w)/3 Ｎｂ(2-w)/3 Ｏ2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分
率、ｗは係数を示す）で表記される組成を有し、かつ、
ｘ、ｙ、ｚ、ｗが０．１０≦ｘ≦０．６０、０．１０≦
ｙ≦０．６０、０．０１≦ｚ≦０．８０、０＜ｗ≦１．
９０（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲にあることを特徴
とする。
の構成は、金属製筒状キャビティーの中心に円柱状もし
くはリング状の誘電体磁器を配置し、キャビティー側面
に設けたアンテナより発信した電磁波による誘電体のＴ
Ｅ01δモードの共振を利用したアンテナ共用器であっ
て、前記誘電体磁器がｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ
(1+w)/3 Ｎｂ(2-w)/3 Ｏ2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分
率、ｗは係数を示す）で表記される組成を有し、かつ、
ｘ、ｙ、ｚ、ｗが０．１０≦ｘ≦０．６０、０．１０≦
ｙ≦０．６０、０．０１≦ｚ≦０．８０、０＜ｗ≦１．
９０（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲にあることを特徴
とする。
【００１１】
【作用】前記本発明に係る誘電体磁器の構成によれば、
無負荷Ｑ値が高く、しかも、比誘電率を落とすことなく
共振周波数の温度係数を任意に変化させることができ
る。
無負荷Ｑ値が高く、しかも、比誘電率を落とすことなく
共振周波数の温度係数を任意に変化させることができ
る。
【００１２】また、前記本発明に係るアンテナ共用器の
構成によれば、０．８〜５ＧＨｚの周波数領域で高い無
負荷Ｑ値を有し、しかも、小型のアンテナ共用器を実現
することができる。
構成によれば、０．８〜５ＧＨｚの周波数領域で高い無
負荷Ｑ値を有し、しかも、小型のアンテナ共用器を実現
することができる。
【００１３】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。本発明における誘電体磁器の出発原料とし
ては、成分元素の酸化物、炭酸塩、水酸化物、アルコキ
シド等、いずれを用いてもよい。
に説明する。本発明における誘電体磁器の出発原料とし
ては、成分元素の酸化物、炭酸塩、水酸化物、アルコキ
シド等、いずれを用いてもよい。
【００１４】原料粉体の混合方法としては、ボールミル
中で水もしくは有機溶媒と共に混合する湿式混合法や、
ミキサー等で混合したり溶媒を用いないボールミル中で
混合する乾式混合法等が一般的であるが、いずれを用い
てもよい。また、出発原料に応じてアルコキシド法や共
沈法を用いてもよい。工程が比較的複雑でないこと、均
質な混合物を得やすいこと等から、溶媒を用いてボール
ミル中で混合する方法が好ましく、さらには、粉体の分
散性を高めるために分散剤を用いたりｐＨ調整を行うの
が好ましい。
中で水もしくは有機溶媒と共に混合する湿式混合法や、
ミキサー等で混合したり溶媒を用いないボールミル中で
混合する乾式混合法等が一般的であるが、いずれを用い
てもよい。また、出発原料に応じてアルコキシド法や共
沈法を用いてもよい。工程が比較的複雑でないこと、均
質な混合物を得やすいこと等から、溶媒を用いてボール
ミル中で混合する方法が好ましく、さらには、粉体の分
散性を高めるために分散剤を用いたりｐＨ調整を行うの
が好ましい。
【００１５】また、混合物は必ずしも仮焼する必要はな
いが、仮焼すれば焼成時間を短縮することができて好ま
しい。仮焼物もしくは混合物の粉砕方法としては、ボー
ルミル、高速回転式粉砕機、媒体撹拌ミル、気流粉砕機
等を用いる方法があるが、いずれを用いてもよい。
いが、仮焼すれば焼成時間を短縮することができて好ま
しい。仮焼物もしくは混合物の粉砕方法としては、ボー
ルミル、高速回転式粉砕機、媒体撹拌ミル、気流粉砕機
等を用いる方法があるが、いずれを用いてもよい。
【００１６】以下に具体的実施例を挙げて、本発明をよ
り詳細に説明する。 （実施例１）出発原料として化学的に高純度のＺｒ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｎＣＯ 3 を用い、これ
らを所定の組成となるように秤量し、ボールミルを用い
てエタノールと共に湿式混合した。ここで、粉体とエタ
ノールとの体積比は約２：３である。この混合物をボー
ルミルから取り出して乾燥した後、空気中において９０
０〜１２５０℃の温度で２〜８時間仮焼した。仮焼物は
エタノールと共に前記ボールミル中で湿式粉砕した。粉
砕泥しょうをボールミルから取り出して乾燥した後、粉
末にバインダーとして濃度６％のポリビニールアルコー
ル溶液を８重量％添加し、混合して均質にした。その
後、３２メッシュのふるいを通して整粒した。整粒粉体
を、金型と油圧プレスを用い１．３ｔｏｎ／ｃｍ2 の成
形圧力で直径７ｍｍ、厚さ約３ｍｍの円板状に成形し
た。成形体を高純度のマグネシアさや鉢の中に入れ、空
気中において４００℃〜７００℃の温度で４〜８時間保
持してバインダーアウトを行った後、空気中において１
２００℃〜１５００℃の温度で１〜１００時間保持して
焼成し、誘電体磁器を得た。
り詳細に説明する。 （実施例１）出発原料として化学的に高純度のＺｒ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｎＣＯ 3 を用い、これ
らを所定の組成となるように秤量し、ボールミルを用い
てエタノールと共に湿式混合した。ここで、粉体とエタ
ノールとの体積比は約２：３である。この混合物をボー
ルミルから取り出して乾燥した後、空気中において９０
０〜１２５０℃の温度で２〜８時間仮焼した。仮焼物は
エタノールと共に前記ボールミル中で湿式粉砕した。粉
砕泥しょうをボールミルから取り出して乾燥した後、粉
末にバインダーとして濃度６％のポリビニールアルコー
ル溶液を８重量％添加し、混合して均質にした。その
後、３２メッシュのふるいを通して整粒した。整粒粉体
を、金型と油圧プレスを用い１．３ｔｏｎ／ｃｍ2 の成
形圧力で直径７ｍｍ、厚さ約３ｍｍの円板状に成形し
た。成形体を高純度のマグネシアさや鉢の中に入れ、空
気中において４００℃〜７００℃の温度で４〜８時間保
持してバインダーアウトを行った後、空気中において１
２００℃〜１５００℃の温度で１〜１００時間保持して
焼成し、誘電体磁器を得た。
【００１７】導体空洞型誘電体円柱共振器法を用いた測
定により、共振周波数ｆと無負荷Ｑ（Ｑu ）値と比誘電
率εr を求めた。共振周波数の温度係数τf は−２５℃
から８５℃の範囲で求めた。共振周波数は６〜１２ＧＨ
ｚの範囲であった。
定により、共振周波数ｆと無負荷Ｑ（Ｑu ）値と比誘電
率εr を求めた。共振周波数の温度係数τf は−２５℃
から８５℃の範囲で求めた。共振周波数は６〜１２ＧＨ
ｚの範囲であった。
【００１８】このようにして得られた比誘電率εr と共
振周波数の温度係数τf （ｐｐｍ／℃）及び無負荷Ｑ
（Ｑu ）値を下記（表１）、（表２）に示す［ｘ、ｙ、
ｚ、ｗはｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ(1+w)/3 Ｎｂ
(2-w)/3 Ｏ2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分率、ｗは係数
を示す）と表記したときの値である］。尚、（表１）、
（表２）において、＊印を付したものは本発明範囲外の
比較例である。
振周波数の温度係数τf （ｐｐｍ／℃）及び無負荷Ｑ
（Ｑu ）値を下記（表１）、（表２）に示す［ｘ、ｙ、
ｚ、ｗはｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ(1+w)/3 Ｎｂ
(2-w)/3 Ｏ2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分率、ｗは係数
を示す）と表記したときの値である］。尚、（表１）、
（表２）において、＊印を付したものは本発明範囲外の
比較例である。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】（表１）、（表２）に示すように、本発明
の組成範囲内の誘電体磁器（＊印を付していないもの）
はマイクロ波周波数帯において比誘電率を大きな値に保
ちながら高い無負荷Ｑ値を有する。すなわち、無負荷Ｑ
値が約３０００〜７０００と高く、比誘電率も約２４〜
６０と大きい。また、共振周波数の温度係数を組成に応
じて約−５０〜５０ｐｐｍ／℃の広範囲で変化させるこ
とができる。
の組成範囲内の誘電体磁器（＊印を付していないもの）
はマイクロ波周波数帯において比誘電率を大きな値に保
ちながら高い無負荷Ｑ値を有する。すなわち、無負荷Ｑ
値が約３０００〜７０００と高く、比誘電率も約２４〜
６０と大きい。また、共振周波数の温度係数を組成に応
じて約−５０〜５０ｐｐｍ／℃の広範囲で変化させるこ
とができる。
【００２２】これに対し、ｘが０．６０よりも大きくな
ると、試料１４のように無負荷Ｑ（Ｑu ）値が著しく低
くなり、本発明の目的を達成することができない。ま
た、ｘが０．１０より小さくなった場合も、試料１７の
ように無負荷Ｑ値が低くなり、本発明の目的を達成する
ことができない。
ると、試料１４のように無負荷Ｑ（Ｑu ）値が著しく低
くなり、本発明の目的を達成することができない。ま
た、ｘが０．１０より小さくなった場合も、試料１７の
ように無負荷Ｑ値が低くなり、本発明の目的を達成する
ことができない。
【００２３】また、ｙが０．６０よりも大きくなると、
試料５のように無負荷Ｑ値が著しく低くなり、ｙが０．
１０より小さくなった場合も、試料１のように無負荷Ｑ
値が低くなりすぎるため、本発明の目的を達成すること
ができない。
試料５のように無負荷Ｑ値が著しく低くなり、ｙが０．
１０より小さくなった場合も、試料１のように無負荷Ｑ
値が低くなりすぎるため、本発明の目的を達成すること
ができない。
【００２４】また、ｚが０．８０よりも大きくなると、
試料６のように無負荷Ｑ値が低くなり、ｚが０．０１よ
りも小さくなると、試料８のように共振周波数の温度係
数τ f が極端に大きくなり、かつ、無負荷Ｑ値が著しく
低くなるため、本発明の目的を達成することができな
い。
試料６のように無負荷Ｑ値が低くなり、ｚが０．０１よ
りも小さくなると、試料８のように共振周波数の温度係
数τ f が極端に大きくなり、かつ、無負荷Ｑ値が著しく
低くなるため、本発明の目的を達成することができな
い。
【００２５】また、ｗを０よりも大きくすれば、無負荷
Ｑ値を改善することができるが、ｗが１．９０よりも大
きくなると、試料２５のように無負荷Ｑ値が劣化してし
まう。しかし、試料２５でも、従来の誘電体磁器と比較
して特性は良好であった。
Ｑ値を改善することができるが、ｗが１．９０よりも大
きくなると、試料２５のように無負荷Ｑ値が劣化してし
まう。しかし、試料２５でも、従来の誘電体磁器と比較
して特性は良好であった。
【００２６】（実施例２）出発原料として化学的に高純
度のＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｎＣＯ 3 を用
い、これらを所定の組成となるように秤量し、ボールミ
ルを用いてエタノールと共に湿式混合した。ここで、粉
体とエタノールとの体積比は約２：３である。この混合
物をボールミルから取り出して乾燥した後、空気中にお
いて９００〜１２５０℃の温度で２〜８時間仮焼した。
仮焼物はエタノールと共に前記のボールミル中で湿式粉
砕した。粉砕泥しょうをボールミルから取り出して乾燥
した後、粉末にバインダーとして濃度６％のポリビニー
ルアルコール溶液を１０重量％添加し、混合して均質に
した。その後、３２メッシュのふるいを通して整粒し
た。整粒粉体を、金型と油圧プレスを用い１ｔｏｎ／ｃ
ｍ2 の成形圧力で直径１６ｍｍ、３５ｍｍ、７０ｍｍの
円柱状に成形した。成形体の直径と厚さの比は約２：１
となるようにした。成形体を高純度のマグネシアさや鉢
の中に入れ、空気中において４００℃〜７００℃の温度
で２〜１００時間保持してバインダーアウトを行った
後、空気中において１３００℃〜１６５０℃の温度で１
〜１００時間保持して焼成し、誘電体磁器を得た。
度のＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、ＭｎＣＯ 3 を用
い、これらを所定の組成となるように秤量し、ボールミ
ルを用いてエタノールと共に湿式混合した。ここで、粉
体とエタノールとの体積比は約２：３である。この混合
物をボールミルから取り出して乾燥した後、空気中にお
いて９００〜１２５０℃の温度で２〜８時間仮焼した。
仮焼物はエタノールと共に前記のボールミル中で湿式粉
砕した。粉砕泥しょうをボールミルから取り出して乾燥
した後、粉末にバインダーとして濃度６％のポリビニー
ルアルコール溶液を１０重量％添加し、混合して均質に
した。その後、３２メッシュのふるいを通して整粒し
た。整粒粉体を、金型と油圧プレスを用い１ｔｏｎ／ｃ
ｍ2 の成形圧力で直径１６ｍｍ、３５ｍｍ、７０ｍｍの
円柱状に成形した。成形体の直径と厚さの比は約２：１
となるようにした。成形体を高純度のマグネシアさや鉢
の中に入れ、空気中において４００℃〜７００℃の温度
で２〜１００時間保持してバインダーアウトを行った
後、空気中において１３００℃〜１６５０℃の温度で１
〜１００時間保持して焼成し、誘電体磁器を得た。
【００２７】次いで、この誘電体磁器を、１０μｍ厚の
銀メッキを施した銅製筒状キャビティーの中心に配置
し、キャビティー側面に設けたアンテナより発信した電
磁波による誘電体のＴＥ01δモードの共振を利用したア
ンテナ共用器を構成した。ここで、キャビティーの内寸
は誘電体磁器の直径、厚さのそれぞれ約４倍であり、キ
ャビティーの厚みは５ｍｍである。
銀メッキを施した銅製筒状キャビティーの中心に配置
し、キャビティー側面に設けたアンテナより発信した電
磁波による誘電体のＴＥ01δモードの共振を利用したア
ンテナ共用器を構成した。ここで、キャビティーの内寸
は誘電体磁器の直径、厚さのそれぞれ約４倍であり、キ
ャビティーの厚みは５ｍｍである。
【００２８】ベクトルネットワークアナライザーを用い
た測定により、共振周波数ｆと無負荷Ｑ（Ｑu ）値を求
めた。尚、直径１６ｍｍの成形体の場合、共振周波数は
２〜５ＧＨｚであり、直径３５ｍｍの場合には１〜２．
５ＧＨｚ、直径７０ｍｍの場合には０．６〜１．５ＧＨ
ｚであった。
た測定により、共振周波数ｆと無負荷Ｑ（Ｑu ）値を求
めた。尚、直径１６ｍｍの成形体の場合、共振周波数は
２〜５ＧＨｚであり、直径３５ｍｍの場合には１〜２．
５ＧＨｚ、直径７０ｍｍの場合には０．６〜１．５ＧＨ
ｚであった。
【００２９】このようにして得られた共振周波数ｆ及び
ｆＱｕ積を下記（表３）に示す［ｘ、ｙ、ｚ、ｗは、誘
電体磁器の組成をｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ
(1+w)/3Ｎｂ(2-w)/3 Ｏ2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分
率、ｗは係数を示す）と表記したときの値である］。
ｆＱｕ積を下記（表３）に示す［ｘ、ｙ、ｚ、ｗは、誘
電体磁器の組成をｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ
(1+w)/3Ｎｂ(2-w)/3 Ｏ2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分
率、ｗは係数を示す）と表記したときの値である］。
【００３０】
【表３】
【００３１】（表３）から分かるように、本発明のアン
テナ共用器は、マイクロ波周波数帯において高いＱu 値
を有し、特に比較的低い周波数帯において著しく高いＱ
u 値を有する。
テナ共用器は、マイクロ波周波数帯において高いＱu 値
を有し、特に比較的低い周波数帯において著しく高いＱ
u 値を有する。
【００３２】また、共振周波数０．８ＧＨｚにおける誘
電体磁器の体積は、例えばＺｒＯ2−ＳｎＯ2 −ＴｉＯ
2 系の磁器（εr ＝３７．０）では約１１３ｃｃ、Ｂａ
（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 系の磁器（εr ＝２４．０）
では約２００ｃｃであるのに対し、本発明の試料１５３
の体積は約７７ｃｃである。アンテナ共用器の体積は誘
電体磁器の体積に応じたものとなるため、本発明のアン
テナ共用器は比較的低い周波数領域で著しく小型なもの
となる。また、従来のものに比べて誘電体磁器が著しく
小型であるために、アンテナ共用器の原料コスト及び製
造コストを大幅に削減することができる。
電体磁器の体積は、例えばＺｒＯ2−ＳｎＯ2 −ＴｉＯ
2 系の磁器（εr ＝３７．０）では約１１３ｃｃ、Ｂａ
（Ｍｇ1/3 Ｔａ2/3 ）Ｏ3 系の磁器（εr ＝２４．０）
では約２００ｃｃであるのに対し、本発明の試料１５３
の体積は約７７ｃｃである。アンテナ共用器の体積は誘
電体磁器の体積に応じたものとなるため、本発明のアン
テナ共用器は比較的低い周波数領域で著しく小型なもの
となる。また、従来のものに比べて誘電体磁器が著しく
小型であるために、アンテナ共用器の原料コスト及び製
造コストを大幅に削減することができる。
【００３３】尚、本実施例２においては、誘電体磁器と
して円柱状のものを用いているが、必ずしもこれに限定
されるものではなく、例えばリング状の誘電体磁器を用
いても、同等かそれ以上の高い無負荷Ｑ（Ｑu ）値を有
するアンテナ共用器を構成し得ることを、本発明者等は
確認した。
して円柱状のものを用いているが、必ずしもこれに限定
されるものではなく、例えばリング状の誘電体磁器を用
いても、同等かそれ以上の高い無負荷Ｑ（Ｑu ）値を有
するアンテナ共用器を構成し得ることを、本発明者等は
確認した。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る誘電
体磁器の構成によれば、無負荷Ｑ値が高く、しかも、比
誘電率を落とすことなく共振周波数の温度係数を任意に
変化させることができる。
体磁器の構成によれば、無負荷Ｑ値が高く、しかも、比
誘電率を落とすことなく共振周波数の温度係数を任意に
変化させることができる。
【００３５】また、前記本発明に係るアンテナ共用器の
構成によれば、０．８〜５ＧＨｚの周波数領域で高い無
負荷Ｑ値を有し、しかも、小型のアンテナ共用器を実現
することができる。
構成によれば、０．８〜５ＧＨｚの周波数領域で高い無
負荷Ｑ値を有し、しかも、小型のアンテナ共用器を実現
することができる。
Claims (4)
- 【請求項１】 ｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ1/3 Ｎ
ｂ2/3 Ｏ2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分率を示す）で表
記される組成を有し、ｘ、ｙ、ｚが次の範囲にある誘電
体磁器。 ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ ０．１０≦ｘ≦０．６０ ０．１０≦ｙ≦０．６０ ０．０１≦ｚ≦０．８０ - 【請求項２】 ｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭｎ
(1+w)/3 Ｎｂ(2-w)/3 Ｏ2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分率、ｗは係数を示す）で表
記される組成を有し、ｘ、ｙ、ｚ、ｗが次の範囲にある
誘電体磁器。 ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ ０．１０≦ｘ≦０．６０ ０．１０≦ｙ≦０．６０ ０．０１≦ｚ≦０．８０ ０＜ｗ≦１．９０ - 【請求項３】 金属製筒状キャビティーの中心に円柱状
もしくはリング状の誘電体磁器を配置し、キャビティー
側面に設けたアンテナより発信した電磁波による誘電体
のＴＥ01δモードの共振を利用したアンテナ共用器であ
って、前記誘電体磁器がｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭ
ｎ1/3 Ｎｂ2/3 Ｏ2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル分率を示
す）で表記される組成を有し、かつ、ｘ、ｙ、ｚが０．
１０≦ｘ≦０．６０、０．１０≦ｙ≦０．６０、０．０
１≦ｚ≦０．８０（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲にあ
ることを特徴とするアンテナ共用器。 - 【請求項４】 金属製筒状キャビティーの中心に円柱状
もしくはリング状の誘電体磁器を配置し、キャビティー
側面に設けたアンテナより発信した電磁波による誘電体
のＴＥ01δモードの共振を利用したアンテナ共用器であ
って、前記誘電体磁器がｘＺｒＯ2 −ｙＴｉＯ2 −ｚＭ
ｎ(1+w)/3 Ｎｂ(2-w)/3 Ｏ2 （但し、ｘ、ｙ、ｚはモル
分率、ｗは係数を示す）で表記される組成を有し、か
つ、ｘ、ｙ、ｚ、ｗが０．１０≦ｘ≦０．６０、０．１
０≦ｙ≦０．６０、０．０１≦ｚ≦０．８０、０＜ｗ≦
１．９０（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の範囲にあることを
特徴とするアンテナ共用器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175421A JPH0729415A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 誘電体磁器及びアンテナ共用器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175421A JPH0729415A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 誘電体磁器及びアンテナ共用器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729415A true JPH0729415A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15995808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5175421A Pending JPH0729415A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 誘電体磁器及びアンテナ共用器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729415A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4818450A (en) * | 1985-11-08 | 1989-04-04 | Imperial Chemical Industries, Plc | Apparatus and method for forming pellets |
| KR100444223B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2004-08-16 | 삼성전기주식회사 | 유전체 세라믹 조성물 |
| KR100481958B1 (ko) * | 2001-09-26 | 2005-04-13 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 유전체 자기 및 유전체 디바이스 |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP5175421A patent/JPH0729415A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4818450A (en) * | 1985-11-08 | 1989-04-04 | Imperial Chemical Industries, Plc | Apparatus and method for forming pellets |
| KR100481958B1 (ko) * | 2001-09-26 | 2005-04-13 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 유전체 자기 및 유전체 디바이스 |
| KR100444223B1 (ko) * | 2001-11-13 | 2004-08-16 | 삼성전기주식회사 | 유전체 세라믹 조성물 |
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