JPS6158424B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6158424B2 JPS6158424B2 JP58098254A JP9825483A JPS6158424B2 JP S6158424 B2 JPS6158424 B2 JP S6158424B2 JP 58098254 A JP58098254 A JP 58098254A JP 9825483 A JP9825483 A JP 9825483A JP S6158424 B2 JPS6158424 B2 JP S6158424B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- present
- composition
- dielectric constant
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は誘電体磁器組成物、とくに酸化バリウ
ム（BaO）、酸化マグネシウム（MgO）、酸化ニ
オブ（Nb2O5）および酸化チタン（TiO2）の成分で
構成される誘電体共振器用磁器に関するものであ
る。 従来例の構成とその問題点 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）を取扱う
高周波回路の技術の進展にともないこの回路を小
形化することが積極的に進められている。これま
ではこの高周波回路には空胴共振器、アンテナな
どが使用されてきたが、これらの大きさはマイク
ロ波の波長と同程度になるため、小形化に対する
障害となつていた。これを解決するために、誘電
率の大きい誘電体磁器を使用することによつて波
長そのものを短縮するという方法がとられてき
た。このような用途に適する材料としてはTiO2
系のものがよく使用され、たとえばTiO2―ZrO2
―SnO2系、CaTiO3―MgTiO3―La2O3―2TiO2
系、最近ではBa（Zn1/3Ta2/3）O3―Ba
（Zn1/3Nb2/3）O3系などの誘電体磁器が知られ
ている。しかしながら、これらの材料で誘電体共
振器を作つた場合には、比誘電率が30程度と低い
ため、たとえば共振周波数が約11GHzのＸ帯の
誘電体共振器では比誘電率εr＝30の材料を使用
した場合には直径5.6mm、厚さ2.2mm程度の小さな
ユニツトになるが、周波数が下つて2GHz程度の
UHF帯での使用となると同じ比誘電率εr＝30の
材料のときには直径30.7mm、厚さ12.3mm程度と形
状がいちぢるしく大きくなる。ここで使用する材
料の比誘電率εr＝80程度に大きくできれば、そ
の大きさを直径18.8mm、厚さ7.5mm程度に小さく
することができるが、従来の材料ではこのような
要求を満足させることはできなかつた。 発明の目的 本発明は上記の欠点を改善するためになされた
ものであり、比誘電率（εr）と無負荷Ｑ（Ｑu）
の向上と共振周波数の温度係数（τf）が安定し
た値をもち、用途に応じてこの温度係数を広範囲
に変化させることのできる誘電体磁器を提供する
ことを目的とするものである。 発明の構成 本発明にかかる誘電体磁器組成物は、Ba
（Mg1/3Nb2/3）1-xTixO3で表わされる組成にお
いて、０＜ｘ≦0.5（モル分率）の範囲にある組
成物であり、かかる組成によつて上記目的を達成
できるものである。 実施例の説明 以下、その詳細につき、本発明の実施例ならび
に比較例をあげて説明する。 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、
MgO、Nb2O5、およびTiO2を所定の組成になる
よう秤量し、めのうボールを備えたゴム内張りの
ボールミルで純水とともに湿式混合した。この混
合物をボールミルからとり出して乾燥したのち、
空気中において1100℃の温度で２時間仮焼した。
仮焼物は純水とともに前記ボールミル中で湿式粉
砕した。粉砕泥しようを脱水乾燥したのち、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８重量％添加して均質としたのち、32
メツシユのふるいを通して整粒した。整粒粉体は
金型と油圧プレスを用いて成形圧力800Kg／cm2で
直径20mm、厚さ８約mmの円板に成形した。成形体
を高純度のアルミナさや鉢の中に入れ、組成に応
じて空気中において1200〜1600℃の範囲内の温度
で２時間保持して焼成し、下表に示す配合組成の
誘電体磁器を得た。この磁器素子を使用して誘電
体共振器法による測定から共振周波数と無負荷Ｑ
との比誘電率を求めた。共振周波数の温度依存性
は−30℃から70℃の範囲で測定し温度係数τfを
求めた。共振周波数は２〜4GHzであつた。それ
らの実験結果を表に示す。なお、表において＊印
をした試料は本発明の範囲外の比較例であり、こ
れ以外の試料が本発明の範囲内の実施例である。
ム（BaO）、酸化マグネシウム（MgO）、酸化ニ
オブ（Nb2O5）および酸化チタン（TiO2）の成分で
構成される誘電体共振器用磁器に関するものであ
る。 従来例の構成とその問題点 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）を取扱う
高周波回路の技術の進展にともないこの回路を小
形化することが積極的に進められている。これま
ではこの高周波回路には空胴共振器、アンテナな
どが使用されてきたが、これらの大きさはマイク
ロ波の波長と同程度になるため、小形化に対する
障害となつていた。これを解決するために、誘電
率の大きい誘電体磁器を使用することによつて波
長そのものを短縮するという方法がとられてき
た。このような用途に適する材料としてはTiO2
系のものがよく使用され、たとえばTiO2―ZrO2
―SnO2系、CaTiO3―MgTiO3―La2O3―2TiO2
系、最近ではBa（Zn1/3Ta2/3）O3―Ba
（Zn1/3Nb2/3）O3系などの誘電体磁器が知られ
ている。しかしながら、これらの材料で誘電体共
振器を作つた場合には、比誘電率が30程度と低い
ため、たとえば共振周波数が約11GHzのＸ帯の
誘電体共振器では比誘電率εr＝30の材料を使用
した場合には直径5.6mm、厚さ2.2mm程度の小さな
ユニツトになるが、周波数が下つて2GHz程度の
UHF帯での使用となると同じ比誘電率εr＝30の
材料のときには直径30.7mm、厚さ12.3mm程度と形
状がいちぢるしく大きくなる。ここで使用する材
料の比誘電率εr＝80程度に大きくできれば、そ
の大きさを直径18.8mm、厚さ7.5mm程度に小さく
することができるが、従来の材料ではこのような
要求を満足させることはできなかつた。 発明の目的 本発明は上記の欠点を改善するためになされた
ものであり、比誘電率（εr）と無負荷Ｑ（Ｑu）
の向上と共振周波数の温度係数（τf）が安定し
た値をもち、用途に応じてこの温度係数を広範囲
に変化させることのできる誘電体磁器を提供する
ことを目的とするものである。 発明の構成 本発明にかかる誘電体磁器組成物は、Ba
（Mg1/3Nb2/3）1-xTixO3で表わされる組成にお
いて、０＜ｘ≦0.5（モル分率）の範囲にある組
成物であり、かかる組成によつて上記目的を達成
できるものである。 実施例の説明 以下、その詳細につき、本発明の実施例ならび
に比較例をあげて説明する。 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、
MgO、Nb2O5、およびTiO2を所定の組成になる
よう秤量し、めのうボールを備えたゴム内張りの
ボールミルで純水とともに湿式混合した。この混
合物をボールミルからとり出して乾燥したのち、
空気中において1100℃の温度で２時間仮焼した。
仮焼物は純水とともに前記ボールミル中で湿式粉
砕した。粉砕泥しようを脱水乾燥したのち、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８重量％添加して均質としたのち、32
メツシユのふるいを通して整粒した。整粒粉体は
金型と油圧プレスを用いて成形圧力800Kg／cm2で
直径20mm、厚さ８約mmの円板に成形した。成形体
を高純度のアルミナさや鉢の中に入れ、組成に応
じて空気中において1200〜1600℃の範囲内の温度
で２時間保持して焼成し、下表に示す配合組成の
誘電体磁器を得た。この磁器素子を使用して誘電
体共振器法による測定から共振周波数と無負荷Ｑ
との比誘電率を求めた。共振周波数の温度依存性
は−30℃から70℃の範囲で測定し温度係数τfを
求めた。共振周波数は２〜4GHzであつた。それ
らの実験結果を表に示す。なお、表において＊印
をした試料は本発明の範囲外の比較例であり、こ
れ以外の試料が本発明の範囲内の実施例である。
【表】
【表】
＊印は本発明範囲外の比較例を示す。
＊＊印は周波数1MHzでの値を示す。
表から明らかなように、本発明の範囲内の誘電
体磁器はマイクロ波周波数帯において比誘電率を
大きくすることができるとともに無負荷Ｑも大き
い値を示し、しかも安定した温度特性を示してい
る。したがつて、本発明の誘電体磁器は発振器や
共振器の温度依存性を安定化するのに有用であ
り、とくに比誘電率が大きいことからUHF帯で
の使用に適し、小形で高性能の電子回路部品を作
ることができる。 本発明の組成範囲を限定した理由を説明する
と、TiO2量（ｘ）が0.5モル分率を超える組成の
磁器では比誘電率の向上はみられるが、マイクロ
周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑの低下
がいちじるしくなるため、本発明の範囲から除い
た。またｘ＝０の磁器は比誘電率が小さくて、本
発明の目的に合致しないために、本発明の範囲か
ら除いた。 発明の効果 本発明の誘電体磁器組成物はマイクロ波周波数
帯において比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大き
く、さらに共振周波数の温度係数が安定した値を
示すので、発振器や共振器などの温度依存性を安
定化するのに有用である。また、比誘電率が大き
いことからUHF帯での使用に適し、小形で高性
能の電子回路部品を作ることができる。さらに、
材料の組成を変えることによつて所望の共振周波
数の温度係数を選択することができるので、誘電
体共振器を組立てたとき、周囲の金属板による温
度特性におよぼす影響をなくする温度補償作用を
もたせることができる。また、本発明の誘電体磁
器組成物は、誘電体共振器のみならず、マイクロ
波用の基板や誘電体調整棒などの用途にも有用な
素材を提供することができ、工業的に利用価値の
大きいものである。
＊＊印は周波数1MHzでの値を示す。
表から明らかなように、本発明の範囲内の誘電
体磁器はマイクロ波周波数帯において比誘電率を
大きくすることができるとともに無負荷Ｑも大き
い値を示し、しかも安定した温度特性を示してい
る。したがつて、本発明の誘電体磁器は発振器や
共振器の温度依存性を安定化するのに有用であ
り、とくに比誘電率が大きいことからUHF帯で
の使用に適し、小形で高性能の電子回路部品を作
ることができる。 本発明の組成範囲を限定した理由を説明する
と、TiO2量（ｘ）が0.5モル分率を超える組成の
磁器では比誘電率の向上はみられるが、マイクロ
周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑの低下
がいちじるしくなるため、本発明の範囲から除い
た。またｘ＝０の磁器は比誘電率が小さくて、本
発明の目的に合致しないために、本発明の範囲か
ら除いた。 発明の効果 本発明の誘電体磁器組成物はマイクロ波周波数
帯において比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大き
く、さらに共振周波数の温度係数が安定した値を
示すので、発振器や共振器などの温度依存性を安
定化するのに有用である。また、比誘電率が大き
いことからUHF帯での使用に適し、小形で高性
能の電子回路部品を作ることができる。さらに、
材料の組成を変えることによつて所望の共振周波
数の温度係数を選択することができるので、誘電
体共振器を組立てたとき、周囲の金属板による温
度特性におよぼす影響をなくする温度補償作用を
もたせることができる。また、本発明の誘電体磁
器組成物は、誘電体共振器のみならず、マイクロ
波用の基板や誘電体調整棒などの用途にも有用な
素材を提供することができ、工業的に利用価値の
大きいものである。
Claims (1)
- １ 酸化バリウムと酸化マグネシウムと酸化ニオ
ブと酸化チタンとからなり、その組成式をBa
（Mg1/3Nb2/3）1-xTixO3と表わしたとき、その
成分組成がモル分率で０＜ｘ≦0.5の範囲にある
ことを特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098254A JPS59223271A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58098254A JPS59223271A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59223271A JPS59223271A (ja) | 1984-12-15 |
| JPS6158424B2 true JPS6158424B2 (ja) | 1986-12-11 |
Family
ID=14214819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58098254A Granted JPS59223271A (ja) | 1983-06-01 | 1983-06-01 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59223271A (ja) |
-
1983
- 1983-06-01 JP JP58098254A patent/JPS59223271A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59223271A (ja) | 1984-12-15 |
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