CN101472855A - 磁性体天线及铁氧体烧结体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于高频频带、宽频带的天线用铁氧体烧结体及磁性体天线。本发明的磁性体天线是采用了铁氧体烧结体的磁性体天线,其特征在于,在上述铁氧体烧结体的表面和内部中的至少一方具有一个以上导体,上述铁氧体烧结体是以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的烧结体,上述铁氧体烧结体含有Cu,并且烧结体断面上的富Co相的面积率为1%以下。
Description
技术领域
本发明涉及具备通信功能的电子设备,特别是手机、便携终端装置等通信设备所用的磁性体天线及适合它的铁氧体烧结体。
背景技术
对于手机、无线LAN等通信设备,要求其使用频带为数百MHz到数GHz,并且该频带为宽频带且高效率。因此,对于其使用的天线,也要求在该频带上以高增益起作用的前提下,根据其使用方式,成为特别小型、低背的。再有,在近几年开始的地面数字播放中,在对应全频道的场合,作为所使用的天线,需要覆盖例如日本国内的电视播放频带上的470MHz~770MHz的宽频带。还有,作为数字播放,例如,韩国使用180MHz~210MHz频段,欧洲使用470MHz~890MHz频段。因此,所期望的是可用于该180MHz以上的频带,并且可搭载于手机终端等通信设备的小型、低背的天线。还有,不仅是天线,个人电脑、便携终端等电子设备上的信号传输速度的高速化、驱动频率的高频化也在推进,所使用的各种电感元件也必须与高频对应。
以前,作为适合移动通信用的小型天线,有采用陶瓷电介质的芯片天线(例如参照专利文献1)。如果频率一定,则采用介电常数较大的电介质就能实现芯片天线的小型化。在专利文献1中,通过设置弯曲(ミアンダ)电极来缩短波长。还有,除了相对介电常数εr以外,还提出了采用相对导磁率μr大的磁性体,把波长缩短到1/(εr·μr)1/2倍而实现小型化的天线(参照专利文献2)。
在天线、电感元件采用磁性体的场合,例如对于Ni—Zn系铁氧体等尖晶石系铁氧体而言,存在所谓的弯曲界限,在高频区域中使用是有界限的。相比之下,六方晶系铁氧体在相对于c轴垂直的面内有易磁化方向,因而可维持给定导磁率至超过尖晶石系铁氧体的频率界限(弯曲界限)的频带,所以作为天线用的磁性体被提出(参照专利文献3)。在专利文献3中,披露了特别是粒子的大部分具有单磁畴构造的Z型铁氧体在高频下被有效使用的情况。
专利文献1:特开平10—145123号公报
专利文献2:特开昭49—40046号公报
专利文献3:国际公开第96/15078号小册子
发明内容
发明打算解决的课题
即使是可小型、低背化的上述电介质芯片天线,在螺旋型辐射电极的场合,若卷线数变多则线间电容增加,Q值变高。结果,频带宽度就会变窄,难以适用于要求大频带宽度的地面数字播放等用途。相比之下,采用磁性体代替电介质,从而避免卷线数的增加,与采用电介质的场合相比,增加频带宽度,这种可能性是存在的。可是,在采用Z型铁氧体作为磁性体的场合,导磁率在数百MHz处开始降低,并且损耗也大,因而难以在数百MHz以上的频段实现高的天线特性。
因此,本发明的目的在于提供适用于高频频带、宽频带的磁性体天线及适用于该天线、高频用途的电感元件的铁氧体烧结体。
解决课题的方案
本发明的磁性体天线是采用了铁氧体烧结体的磁性体天线,其特征在于,在上述铁氧体烧结体的表面和内部中的至少一方具有一个以上导体,上述铁氧体烧结体是以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的烧结体,上述铁氧体烧结体含有Cu,并且烧结体断面上的富Co相的面积率为1%以下。采用Y型铁氧体可维持导磁率至高频。因此,利用电感防止过分形成电容,有利于天线的小型化、宽带化。还有,由于含有Cu,可提高烧结体的密度,提高导磁率。还有,由于含有Cu,即使在氧浓度低的气氛中,例如,在大气中也能维持良好的烧结性,提高生产性。再有,若含有Cu,则在Y型铁氧体的烧结体中会有富Co相生成。这种富Co相有利于提高烧结性,不过,若其太多则空孔度会太小,特别是高频处的损耗系数会变大,因而富Co相优选的是上述范围。在这里富Co相是指与作为母相的Y型铁氧体相比Co量的比率高的相(以下相同)。富Co相的量较优选的是0.6%以下,更优选的是0.4%以下。
还有,在上述磁性体天线中,把理论密度设为di,把烧结体密度设为ds时,优选的是以(di—ds)×100/di表示的上述铁氧体烧结体的空孔度P为4%以上。若把空孔度取为4%以上,则对天线的增益带来影响的损耗系数会减小,所以上述构成适用于天线用途。若空孔度超过6%则损耗会急剧减小,所以是较优选的。从进一步降低损耗系数,得到高天线增益的观点来看,较优选是空孔度为8%以上。并且,上述空孔度P优选的是15%以下。取为该构成就能抑制初始磁导率、烧结体强度的降低。较优选的是12.8%以下。
再有,上述铁氧体烧结体的体积电阻率优选的是1×104Ω·m以上。如果采用具有高体积电阻率的Y型铁氧体烧结体,则在烧结体的表面和内部中的至少一方设置一个以上导体的场合,能确保充分的绝缘性。
再有,优选的是上述铁氧体烧结体的1GHz处的初始磁导率为2以上,损耗系数tanδ为0.05以下。根据该构成,能提供在到1GHz为止的频带中具有高增益、小型、宽频带的天线。1GHz处的初始磁导率较优选的是2.5以上。
本发明的铁氧体烧结体是以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的铁氧体烧结体,其特征在于,上述铁氧体烧结体含有Cu,上述铁氧体烧结体中包含的Ba、Co、Cu及Fe满足Ba2Co2-xCuxFe12O22(x=0.05~0.2)的组成式,上述铁氧体烧结体的断面上的富Co相的面积率为1%以下。若把含有Cu的Y型铁氧体烧结体取为以Cu置换Co的构成,则能抑制作为异相的富Co相的生成。若Cu对Co的置换比例x超过0.2则高频处的损耗系数会变大,所以x优选的是0.2以下。为了在1GHz处把损耗系数tanδ取为0.05以下,所含有的Cu优选的是上述范围。还有,若大量含有Cu则体积电阻率会降低,在铁氧体烧结体的表面或内部无法直接设置导体。另一方面,为了充分发挥提高烧结体密度、提高导磁率的效果,x优选的是0.05以上。x较优选的是0.11~0.15。Y型铁氧体的烧结体中包含的富Co相有利于提高烧结性,不过,若其太多则空孔度会太小,特别是高频处的损耗系数会变大,因而富Co相优选的是上述范围。还有,富Co相的量较优选的是0.6%以下,更优选的是0.4%以下。上述铁氧体烧结体例如适用于磁性体天线。
还有,本发明的另一铁氧体烧结体是以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的烧结体,其特征在于,上述铁氧体烧结体对于上述主要成分100重量份含有以CuO换算为0.1~0.6重量份的Cu,上述铁氧体烧结体的断面上的富Co相的面积率为1%以下。若Cu太少则不能发挥提高烧结性而减小空孔度的效果,另一方面,若Cu的含有量增加,则空孔度变小,高频处的损耗系数变大。再有,若过于大量含有Cu则体积电阻率会降低,在铁氧体烧结体的表面或内部无法直接设置导体。还有,若大量含有CuO,则作为异相的富Co相增加。Y型铁氧体的烧结体中包含的富Co相有利于提高烧结性,不过,若其太多则空孔度会太小,特别是高频处的损耗系数会变大,因而富Co相优选的是上述范围。这种铁氧体烧结体例如适用于磁性体天线。再有,Cu对烧结性有影响,不过,若其大量地进入Y型铁氧体相则损耗系数会变大,所以上述铁氧体烧结体所具有的Y型铁氧体相的Cu含有量优选的是少于上述富Co相的Cu含有量。根据这种构成,能提供维持低损耗系数,并且控制空孔度的铁氧体烧结体。
再有,在上述铁氧体烧结体中,把理论密度设为di,把烧结体密度设为ds时,优选的是以(di—ds)×100/di表示的上述铁氧体烧结体的空孔度P为4%以上。若把空孔度取为4%以上,则对天线的增益带来影响的损耗系数会减小,所以上述构成适用于天线用途。若空孔度超过6%则损耗会急剧减小,所以是较优选的。从进一步降低损耗系数,得到高天线增益的观点来看,较优选是空孔度为8%以上。并且,上述空孔度P优选的是15%以下。取为该构成就能抑制初始磁导率、烧结体强度的降低。较优选的是12.8%以下。
再有,在上述铁氧体烧结体中,上述铁氧体烧结体的体积电阻率优选的是1×104Ω·m以上。如果采用具有该体积电阻率、绝缘性出色的Y型铁氧体烧结体,则在烧结体的表面和内部中的至少一方设置一个以上导体的场合,能确保充分的绝缘性。
再有,对于上述铁氧体烧结体而言,优选的是1GHz处的初始磁导率为2以上,损耗系数tanδ为0.05以下。根据该构成,能提供在到1GHz为止的频带中具有高增益的天线。1GHz处的初始磁导率较优选的是2.5以上。
发明效果
根据本发明,能提供适用于高频频带、宽频带的磁性体天线及适用于该天线、高频用途的电感元件的铁氧体烧结体。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的磁性体天线的图。
图2是表示本发明的另一实施方式的磁性体天线的图。
图3是表示采用本发明所涉及的磁性体天线的天线装置的图。
图4是表示天线装置的实施方式所用的匹配电路的例子的图。
图5是表示作为采用本发明所涉及的磁性体天线的通信设备的例子的手机的图。
图6是表示空孔度P和损耗系数tanδ的关系的图。
图7是表示空孔度P和初始磁导率μi的关系的图。
图8是本发明的实施方式的铁氧体烧结体的SEM观察像。
图9是表示天线内部损耗和损耗系数tanδ的关系的图。
符号说明
1:磁性基体 2:导体 3:导体的一端 4:导体的另一端
5:固定电极 6:供电电极 7:供电电路 8:基板 9:接地电极
10:天线 22:匹配电路 23:显示单元 24:操作单元
25:手机 26:无线组件 27:基板 101:磁性基体
102:卷线 103:Y型铁氧体相 104:空孔 105:富Co相
具体实施方式
以下,给出具体实施方式来说明本发明,不过,本发明不限于这些实施方式。另外,对同一部件赋予同一符号。
本发明所涉及的铁氧体烧结体采用Y型铁氧体的铁氧体烧结体。Y型铁氧体,有代表性的,例如是以Ba、Co、Fe及O为主要成分,以Ba2Co2Fe12O22的化学式表示的六方晶系的软铁氧体。Ba的一部分也可以由Sr置换,Co的一部分也可以由Ni、Zn、Fe中的至少一种置换。构成元素的比率只要是能以Y型铁氧体为主相即可,例如优选的是BaO为20~23mol%,CoO为17~21mol%,剩余部分为Fe2O3,更优选的是BaO为20~20.5mol%,CoO为20~20.5mol%,剩余部分为Fe2O3。Y型铁氧体维持导磁率至1GHz以上的高频频带,所以适用于数百MHz的频带中使用的天线。本发明的六方晶铁氧体优选的是Y型单相,不过,有时Z型、W型等其他六方晶铁氧体、BaFe2O4等异相也会生成。因此,本发明中以Y型铁氧体为主相,也容许包含这些异相。即使在烧结工序中有少量的异相生成,也与复合材料的情况不同,可维持高烧结体强度。另外,以Y型铁氧体为主相,是指粉末X射线衍射图形的最大峰值为Y型铁氧体相的峰值。
本发明所涉及的铁氧体烧结体含有Cu。为了可进行低温烧结,在以前进行的大量置换Cu的场合、Cu2Y那样的场合,Cu大量进入到Y型铁氧体相中,所以不适合天线用途。这是因为若大量含有Cu,则空孔度过小,并且作为异相的富Co相增加,Y型铁氧体相的Cu含有量也变大,所以高频处的损耗系数会变大。还有,体积电阻率会显著变低,难以在烧结体上直接设置导体。本发明所涉及的磁性体天线采用含有Cu,并且作为异相的富Co相少至1%以下的铁氧体烧结体来构成。采用含有Cu来改善烧结性及导磁率,同时,通过控制富Co相而具备出色的损耗系数等的铁氧体烧结体,就能提供出色的磁性体天线。为用于需要高体积电阻率的天线,优选的是,铁氧体烧结体含有以CuO换算为0.1~1.0重量份的上述Cu。把Cu的含有范围设为上述范围,就能使空孔度超过6%,并且也使1GHz处的损耗系数tanδ为0.05以下。为了把作为异相的富Co相设为1%以下,进一步降低损耗系数,优选的是,把CuO设为0.1~0.6重量份。在Y型铁氧体的铁氧体烧结体中少量加添了Cu的场合,Y型铁氧体相的Cu含有量比上述富Co相的Cu含有量少。富Co相中优先含有Cu,因而在较低温度下进入烧结反应,另一方面,Y型铁氧体相的Cu含有量少,所以高频处的损耗系数维持得低。另外,本发明所涉及的铁氧体烧结体中还可含有Zn、Li、Mn、Si等其他元素、P、S、B、Na等不可避免杂质。
还有,Cu也可以按以下方式通过置换Co来添加。在该场合Y型铁氧体的烧结体的组成优选的是以Ba2Co2-xCuxFe12O22(x=0.05~0.2)表示。加Cu的方法中的以Cu置换Co的方法,与在主要成分中添加CuO的场合相比,不易生成作为异相的富Co相。在以Cu置换Co的方法中,即使Cu量增加,富Co相也不易生成,不过,若Cu对Co的置换比例x超过0.2则高频处的损耗系数变大,1GHz处的损耗系数会超过0.05。还有,若Co置换量过多,则体积电阻率就会降低。另一方面,若x不到0.05则不会充分发挥提高烧结性、提高导磁率的效果。
如上所述,本发明所涉及的铁氧体烧结体中也容许含有Y型铁氧体以外的相。其中富Co相具有提高烧结性的效果,所以铁氧体烧结体也可以按给定量含有该相。在该场合,若上述富Co相的比率变大,则损耗系数变大,特别是若该比率太大则初始磁导率的频率特性也会降低。因此,铁氧体烧结体断面上的富Co相的面积率优选的是1%以下。这种富Co相的面积率是对铁氧体烧结体的断裂面进行镜面研磨,用SEM(扫描型电子显微镜)观察该研磨面,读取一定的观察面积上的富Co相的面积来算出。Y型铁氧体的烧结体中包含的富Co相有利于提高烧结性,不过,若其太多则空孔度会太小,特别是高频处的损耗系数会变大。还有,从获得低损耗系数、高体积电阻率的观点来看,烧结体中的Y型铁氧体相的平均结晶粒径优选的是2μm以下。平均结晶粒径优选的是小些,不过,为了提高烧结体密度,从烧结时需要结晶粒增长的观点、若太小则生成性下降的观点来看,优选的是1μm以上,较优选的是1.5μm以上。
在本发明中,把上述Y型铁氧体的铁氧体烧结体的理论密度设为di,把烧结体密度设为ds时,优选的是以(di—ds)×100/di表示的空孔度P为4%以上。在这里,理论密度是从X射线衍射得到的理论密度。从获得高初始磁导率的观点来看,铁氧体烧结体的空孔度优选的是低些。可是,在构成磁性体天线的场合,特别是损耗系数tonδ到高频为止都低些是重要的,因此把空孔度设为给定值以上是有效的。若空孔度P增加则损耗系数减小,若为4%以上则损耗系数会相对地降低。因此,把空孔度设为4%以上,就能维持烧结体强度,并且有效地实现损耗系数的降低。特别是,把上述空孔度P设为超过6%,损耗系数就会大大减小,可获得损耗系数小的适用于磁性体天线的铁氧体烧结体。采用空孔度大、损耗系数小的铁氧体烧结体,就能实现宽频带、高增益的磁性体天线。还有,在该空孔度的范围,体积电阻率也高,在获得1×104Ω·m以上的体积电阻率方面是有利的。在天线用的铁氧体烧结体的场合,越是大功率所施加的变压器越要求高体积电阻率,不过,构成天线的布线间等的绝缘性是必要的。为了该绝缘性,体积电阻率优选的是5×103Ω·m以上,如果考虑到稳定性则较优选的是1×104Ω·m以上。具有高体积电阻率,就能在铁氧体烧结体的表面或内部直接设置导体而构成磁性体天线。如果再把空孔度设为8%以上,则例如1GHz处的损耗系数,相对于空孔度不到4%的场合的0.14,成为0.1以下,损耗系数可降低0.04以上。把具有该特性的铁氧体烧结体用于天线就有利于提高在数百MHz的频带中使用的天线的增益。还有,上述空孔度为15%以下,优选的是12.8以下。这是因为若空孔度太大则除了初始磁导率降低以外,烧结体强度也会大大降低。即,对于天线用的铁氧体烧结体而言,损耗系数和初始磁导率的平衡是重要的,因此优选的是把空孔度P控制在上述范围。空孔度较优选的是9~11%。本发明所涉及的铁氧体烧结体可利用通常的软铁氧体的制造工序制造,上述空孔度可通过预烧温度、烧结温度、组成、添加物等来控制。例如若使上述铁氧体烧结体中含有Cu则烧结性会变化,所以可通过Cu的加添来控制空孔度。
在构成磁性体天线的场合,为了天线的小型化、宽频带化,优选的是导磁率高些,不过,作为天线,为了充分发挥高增益等性能,损耗系数必须特别小。从这种观点来看,在数百MHz以上的高频下使用的天线的场合,优选的是1GHz处的损耗系数为0.05以下。此处,损耗系数在使用的频带中越低越好,因而如果铁氧体烧结体的损耗系数例如在770MHz为0.05以下,则可用于使用470~770MHz频带的地面数字播放的天线。同样,如果470MHz处的铁氧体烧结体的损耗系数为0.05以下,则可用于使用470MHz以下的频带的地面数字播放的天线。较优选的是在470MHz,更优选的是在770MHz,特别优选的是在1GHz处损耗系数为0.03以下。
本发明的六方晶铁氧体可采用以前适用于软铁氧体制造的粉末冶金方法来制造。把按目标比例称量出的BaCO3、Co3O4、Fe2O3等基本原料及CuO等微量成分进行混合。混合方法不作特别限定,例如可采用球磨机等,以纯水为介质进行湿式混合(例如4~20小时)。把所获得的混合粉用电炉、回转炉等以给定温度进行预烧而获得预烧粉。预烧温度、保持时间优选的分别是900℃~1300℃、1~3小时。若预烧温度、保持时间低于此则反应的进行不充分,反过来若高于此则粉碎效率会降低。预烧气氛优选的是大气中或氧中等氧存在的情况。所获得的预烧粉由磨碎机、球磨机等进行湿式粉碎,添加PVA等粘结剂之后,利用喷涂干燥器等形成颗粒而得到造粒粉。粉碎粉的平均粒径优选的是0.5~5μm。把所获得的造粒粉利用冲压机成形之后,用电炉等在例如1100℃~1300℃的温度下在氧气氛中或大气中进行1~5小时烧制而获得铁氧体烧结体。若不到1100℃则烧结不能充分进行,不能得到高烧结体密度,若超过1300℃则会产生粗大颗粒等而成为过烧结。还有,关于烧结,若时间短则烧结不能充分进行,反过来若长则容易成为过烧结,因而优选的是设为1~5小时。另外,关于成形,除了可以采用上述压缩成形以外,也可以采用挤压成形。挤压成形例如按以下方式进行。把预烧、粉碎后的原料与粘结剂、可塑剂、润滑剂、水进行混合。把所获得的混合物利用丝杠进行挤压。混合物由具有在挤压方向缩小直径的腔体的模具按给定形状成形。挤压所得的成形体经干燥后切断而切断成给定长度。若采用经挤压成形所得的有机物多的成形体,则烧制获得的烧结体的富Co相变少。根据这种方法,即使是在主要成分组成中添加CuO的方法,也可以把富Co相设为0.5%以下。因此,从降低富Co相的观点来看,优选的是采用挤压成形。即,如果把挤压成形所获得的棱柱、圆柱等棒状的成形体进行烧结,在该烧结体上形成电极图形、卷线等导体,就能获得富Co相少的磁性体天线。这种构成及制造方法不限于磁性体天线,而是广泛适用于电感部件。对所获得的烧结体根据需要进行切断等加工。
此处,为了得到良好的烧结体密度、磁特性,优选的是在氧存在的情况下进行烧制,从这种观点来看优选的是在氧中进行。然而,从生产性的观点来看,优选的是在大气中烧制。在通常烧结Y型铁氧体的场合,若在大气中烧制则会夺去烧制体的氧,所以特别是在表面上会成为氧不足的状态,烧结体密度难以提高。对此,若添加Cu则与氧中的烧制情况同样,在大气中烧制也能得到充分的烧结体密度、磁特性。因此,在具有混合基本原料而获得混合粉的混合工序、预烧该混合粉而获得预烧粉的工序、粉碎该预烧粉而获得粉碎粉的工序、使该粉碎粉成形而获得成形体的工序、烧制该成形体而获得烧结体的工序的Y型铁氧体的铁氧体烧结体的制造方法中,若在混合工序或粉碎工序中添加Cu,使得铁氧体烧结体中含有Cu,则能把烧制气氛设为大气中。在氧浓度低的气氛,例如大气中也能维持良好的烧结性,所以有利于提高生产性。提高低氧气氛下的烧结性的该场合的Cu的含有量,优选的是以CuO换算为0.1~1.5wt%。
本发明所涉及的铁氧体烧结体适用于天线。能用上述铁氧体烧结体构成天线元件。另外,本发明所涉及的铁氧体烧结体不限于天线,而是也适用于电感器、通信用变压器等高频用途的电感元件。或者也适用于形成布线而成的延迟电路基板。上述天线是采用铁氧体烧结体的磁性体天线,其构造没有特别限制。例如,可以是采用长方体状或圆柱状的铁氧体烧结体的芯片天线,也可以是采用平板状的铁氧体烧结体的微带天线等。此处,在用于手机等便携设备的场合,因为安装面积受到限制,所以优选的是适用于安装面积小的天线。优选的是适用于构成磁性体天线的磁性基体。其尺寸可由使用条件决定。例如用于便携设备时,可采用纵向长度为50mm以下的,更小型的为30mm以下。磁性基体或本发明所涉及的铁氧体烧结体适用于使用470~770MHz频带的地面数字播放的天线。
因此,以该天线为例,说明本发明所涉及的磁性体天线。磁性基体的形状没有特别限制,可以是长方体、圆柱等。在实现稳定的安装方面优选的是长方体形状。还有,例如,为了按能用于作为地面数字播放频带的470~770MHz的方式,把谐振频率设为550MHz附近,较优选的是磁性基体的长度为25~30mm,宽度为3~5mm,高度为3~5mm。若基体的尺寸超过上述范围则作为表面安装型天线会成为大型的。
采用上述铁氧体烧结体构成天线,就能实现天线的宽频带化。为了宽频带化,必须降低天线的Q值,而若把电感设为L,把电容设为C则Q值由(C/L)1/2表示,所以一方面要提高L,另一方面要降低C。在采用电介质作为基体的场合,为了提高电感L,需要增加卷线数,而卷线数的增加会导致线间电容的增加,所以不能有效地降低天线的Q值。相比之下,在采用磁性体的场合,不依赖于卷线数的增加,而是能靠导磁率提高电感L,所以能避免卷线数的增加所造成的线间电容的增加,降低Q值,能实现天线的宽频带化。特别是,采用导磁率延伸到GHz频段的Y型铁氧体,可实现在数百MHz频段以上使用的天线的宽频带化。例如,在用图1所示的铁氧体烧结体的磁性基体101和卷线102构成螺旋天线的场合,能减小其卷线数而实现宽频带化。电极例如可以设为以基体的纵向为卷线方向而在基体表面上设置的螺旋电极,能以该构成形成大的电感。反过来,如果是同样的电感,线间电容不会随之而有大的增加,能小型化。在该场合,以给定螺距、电极宽度实施卷线,构成一个电极。螺距、电极宽度可根据必要的天线特性适当地决定,不过,为了抑制线间电容的增加,优选的是在考虑到基体不大型化的基础上按电极间距离充分分离的方式来设定。例如,优选的是电极间距离为0.4~1mm,电极宽度为0.4~1mm。再有,在一个螺旋电极中使电极间距离变化,也能进一步实现宽频带化。还有,作为电极,除了可以按上述螺旋电极的方式形成了一个电极以外,也可以为用于双频带天线而形成两个螺旋电极,还可以另外设置接地用、固定用的电极。还有,也可以夹着基体而构成电极,构成平板型的天线。
还有,与图1的例子同样,作为采用芯片状的磁性基体构成天线的例子,如图2所示,可以是线状的导体2贯通由铁氧体烧结体构成的磁性基体1的构成。该天线可安装在基板上来使用。另外,不仅是图1所示的在基体表面上形成电极的构成的天线,有时贯通磁性基体的导体从磁性基体突出的构成的天线也称为芯片天线。图2的(a)是立体图,(b)是沿着纵向含有导体的断面图,(c)是与纵向垂直的方向的断面图。线状的导体沿着磁性基体的纵向贯通上述磁性基体。在图2中,线状的导体2是直线状。即,直线状的导体按沿着长方体侧面、圆柱外周面等围着导体所设置的基体外侧的面的方式延伸,贯通磁性基体的纵向两端面间。在图2的构成中,上述导体的两端,即导体的一端3和另一端4从磁性基体1突出。上述导体的一端3构成开放端,另一端4与供电电路等控制电路(未图示)连接,构成天线装置。在磁性基体1内部,作为导体部分,只有直线状的中实的导体2存在,成为电阻成分小,而且电容成分的降低方面理想的构造。还有,因为是闭磁路构造,所以能有效利用磁场。因此,根据该构造,对于希望的Q,所使用的铁氧体烧结体的损耗系数的容许范围大。作为辐射导体起作用的直线状的导体是一根贯通的构造,因而该导体在基体内部不具有实质上对着的部分,所以电容成分的降低特别有效。从这种观点来看,优选的是贯通磁性基体的导体只是一根。此处,在充分取得间隔等而电容成分的影响小的场合等,也可以是除了一根贯通导体以外还有另外的导体贯通的或者埋设的构成。再有,因为导体2贯通了磁性基体1,所以导体2的两端可与其他电路单元、电极电连接,设计自由度高。直线状的导体优选的是在保持与长方体的侧面、圆柱外周面等包围导体而设置的基体外侧的面的距离一定的情况下贯通基体。在图2所示的构成中,导体2是在磁性基体1的纵向,在该磁性基体的中央贯通。即,在磁性基体1的与纵向垂直的断面上,导体2位于中央。还有,只要是线状的导体沿着磁性基体的纵向贯通上述磁性基体的东西即可,不限于长方体,也可以是圆弧状(拱形形状)。导体优选的是对于纵向不具有弯曲部。导体的一端3和另一端4在从磁性基体1离开的部分弯曲,固定于基板上的固定电极及供电电极(未图示)即可。把导体在从磁性基体离开的部分弯曲,就可成为防止与弯曲伴随的导体及磁性基体的损伤,并且对电容成分的降低也有利的构造。作为天线装置的平均增益,优选的是—7dBi以上,较优选的是—5dBi以上。本发明所涉及的铁氧体烧结体适合实现这种平均增益。
具有多个图2所示的天线,上述多个天线的直线状的导体串联连接的构成也是优选的。在直线状的导体贯通磁性基体的构成中,环绕直线状的导体的方向成为磁路方向,所以即使把磁性基体的部分分为多个来构成,也能构成与由一个来构成的场合同样特性的天线。因为是各天线的直线状的导体串联连接的构造,所以可在连接部分弯曲,按照安装空间改变其配置。因此,上述天线在空间上效率好,可安装于通信设备等。再有,因为是把天线分割为多个天线的构成,所以相对于天线特性所需的磁性基体的长度,各个天线元件可以短些,因此能提高耐冲击性。还有,也可以在图2所示构成的线状的导体上,再连接线状或板状的导体而构成提高了电磁波的辐射增益的天线。另外,对于图2所示构成的磁性体天线的具有贯通孔的磁性基体,采用在烧结体上以机械加工来形成贯通孔的方法、利用压缩成形法或挤压成形法来成形、烧结具有贯通孔的成形体的方法等来制造即可。还有,在有大的冲击施加的可能性的场合、需要加强天线的强度的场合等,也可以把天线收纳在树脂制的壳体中。还有,上述天线,因其构造,也可以把磁性基体在纵向(贯通孔的轴方向)分割为多个来构成。由此可在纵向缩短而提高耐冲击性。在该场合,也可以把纵向的长度设为15mm以下。
还有,图2所示的天线例如是上述导体的一端3构成开放端,另一端4与供电电路等控制电路连接,构成天线装置。在图3的实施方式中,天线10、固定用电极5、接地电极9及供电电极6配置成口字状。从磁性基体1突出的导体的一端3连接到固定电极5的一端侧,从磁性基体1突出的导体的另一端4连接到供电电极的一端侧。设为使天线10的开放端侧的固定用电极5的另一端侧与接地电极9分开来形成的构成,从而在它们之间形成电容成分。本实施方式所涉及的天线具有大幅度抑制了电容成分的构造,在对于希望的天线特性而言电容成分不足的场合,以上述方法附加电容成分来进行天线特性的调整。与调整天线自身的电容成分的方法相比,上述方法能简便地进行电容成分的调整。作为调整天线的谐振频率的具体例,也可采用在固定用电极5和接地电极9之间至少连接一个电容器和开关来进行切换,或者连接变容二极管,通过其施加电压来改变静电电容而调整到给定谐振频率等方法。还有,在图3所示的例子中,为覆盖宽频带,在天线和供电电路之间设有调整天线装置的谐振频率的匹配电路22。可以通过该匹配电路22的切换来移动天线装置的谐振频率,改变工作频带。让用于阻抗匹配的匹配电路具有天线装置的谐振频率的调整功能。匹配电路22例如采用图4(a)所示的东西。在图4(a)的例子中,在一端接地的电容C1、电感器L1的另一端之间连接电感器L2而构成匹配电路。在电容C1的另一端连接天线的导体,在电感器L2的另一端连接供电电路。设置电感器L2的电感值不同的多个匹配电路,预先切换它们。
图9表示采用图3所示的构成的天线装置,评价让初始磁导率变化了的场合的天线内部损耗的损耗系数tanδ依赖性的结果。在这里天线内部损耗是把基体的材料损耗和导体损耗的合计值换算为天线增益所得的值。磁性基体1的尺寸是长度30mm,宽度3mm,高度3mm,贯通磁性基体1的中心的导体是0.5mm见方的铜。还有,磁性基体1和接地电极9的间隔是11mm。匹配电路采用图4(b)所示的东西,电容C1为0.5pF,电感器L1为56nH,电感器L3为15nH。损耗系数越小则天线内部损耗越小。还有,若初始磁导率变大则天线内部损耗有变大的倾向,在初始磁导率为2~3的范围,如果使损耗系数tanδ为0.05以下就能使天线内部损耗为0.5dB以下。天线内部损耗的0.5dB相当于发送功率的10%的程度,作为仅基体的损耗,是能容许的充分的水准。再有,如果使损耗系数为0.04以下就能在初始磁导率4以下使天线内部损耗为0.5dB以下,如果使损耗系数为0.03以下就能在初始磁导率5以下使天线内部损耗为0.5dB以下。作为天线,为了得到—7dBi以上的平均增益,优选的是损耗系数为0.05以下。使损耗系数低至0.03以下,就能获得增益特别高的天线。
采用上述铁氧体烧结体的天线及采用其而构成的上述天线装置可用于通信设备。例如,上述天线及天线装置可用于手机、无线LAN、个人电脑、地面数字播放关联设备等通信设备,有利于使用这些设备的通信的宽频带化。对于地面数字播放而言,因为使用频带宽,所以采用本发明所涉及的天线装置的通信设备适用于该用途。特别是,采用本发明的天线装置能抑制安装面积、安装空间的增加,因而适用于接收地面数字播放的手机、便携终端等。图5分别表示用手机作为通信设备的例子。在表示打开状态的手机的外观的图5(b)中,以虚线表示内置的天线的位置。如图5(a)的断面图所示,手机25是天线10安装在基板27上,与无线组件26连接。另外,天线10的配置不限于图5的方式。天线10也可以配置在操作单元24的相反端部侧,也可以配置在显示单元23上。
以下,根据实施例更加具体地说明本发明,不过,本发明不限于这些实施例。
实施例
(实施例1)
把作为主要成分的Fe2O3、BaO(使用BaCO3)、CoO(使用Co3O4)设为60mol%、20mol%、20mol%的克分子比,对该主要成分100重量份按0.6重量份加添CuO,以水为介质用湿式球磨机混合16小时。
其次,把该混合粉干燥后,在大气中在900~1200℃下预烧2小时,对于比较的材料则在大气中在1100℃下预烧2小时。把该预烧粉使用以水为介质的湿式球磨机粉碎18小时。在所获得的粉碎粉中添加1%的粘结剂(PVA),形成颗粒。形成颗粒后按环状及长方体状压缩成形,此后在大气中在1160~1200℃下,还有在氧气氛中在1180~1240℃下烧结3小时,获得空孔度不同的烧结体。测量了所获得的外径7.0mm、内径3.5mm、高度3.0mm的环状烧结体的烧结体密度和25℃、1GHz的初始磁导率μi及损耗系数tanδ。另外,密度测量是以水中置换法进行测量,初始磁导率μi及损耗系数tanδ是用阻抗增益分析仪(Hewlett·Packard公司制4291B)进行测量。
对于上述烧结体进行了X射线衍射,结果,主要峰值强度最大的构成相是Y型铁氧体,Y型铁氧体是主相。根据X射线理论密度di和烧结体密度ds算出以(di—ds)×100/di表示的空孔度P,分别在图6及图7中表示评价空孔度P与损耗系数tanδ及初始磁导率μi的关系所得的结果。在上述组成中X射线理论密度di为5.4×103kg/m3。如图6所示,损耗系数随空孔度P增加而减小。特别是若空孔度P为4%以上则损耗系数的减小会变大,若超过6%则急剧地减小,特别是若为8%以上则损耗系数为0.1以下。若空孔度P为9%以上则损耗系数为0.05以下的极低的值。另一方面,如图7所示,初始磁导率随空孔度增加而减小,在6%以上会大大减小。特别是若空孔度超过15%则初始磁导率降低到2.0。空孔度为11%以下,则初始磁导率为2.2以上,维持离上述最小值为10%以上高的值。
(实施例2)
其次,把作为主要成分的Fe2O3、BaO(使用BaCO3)、CoO(使用Co3O4)设为60mol%、20mol%、20mol%的克分子比,对该主要成分100重量份加添表1所示的量的CuO(No1~5),以水为介质用湿式球磨机混合16小时。另外,作为比较的Z型铁氧体材料(No6),是把作为主要成分的Fe2O3、BaO(使用BaCO3)、CoO(使用Co3O4)设为70.6mol%、17.6mol%、11.8mol%的克分子比,以水为介质用湿式球磨机混合16小时。
其次,把该混合粉干燥后,在大气中在1000℃下预烧2小时,对于比较的材料则在大气中在1100℃下预烧2小时。把该预烧粉使用以水为介质的湿式球磨机粉碎18小时。在所获得的粉碎粉中添加1%的粘结剂(PVA),形成颗粒。形成颗粒后按环状及长方体状压缩成形,此后在氧气氛中在1200℃下烧结3小时,对于比较的材料则在大气中在1300℃下烧结3小时。对所获得的烧结体,与实施例1同样,测量了烧结体密度、初始磁导率μi及损耗系数tanδ。表1及表2中表示结果。还有,体积电阻率是在直径13mm、厚度2mm的圆盘状烧结体的上下面上用溅射装置形成Cr/Cu膜,用绝缘电阻计求得。还有,对烧结体进行镜面研磨,用扫描型电子显微镜(SEM)以3500倍观察该研磨面,算出了富Co相的面积率。表1中合并表示这些结果。再有,表1中还表示从SEM观察像求得的Y型铁氧体相的平均结晶粒径以及富Co相及空孔的平均粒径。另外,上述平均结晶粒径及平均粒径是对3500倍的观察像上的各相的颗粒的最大直径进行平均来求得。
[表1]
材料No | CuO(重量份) | 电阻率×104(Ω·m) | 空孔度(%) | μi(1GHz) | tanδ(1GHz) | 平均结晶粒径(μm) | 富Co相面积率(%) | 平均富Co相粒径(μm) | 平均空孔粒径(μm) |
1 | 0 | 0.9 | 13.8 | 2.1 | 0.01 | 1.4 | 0.6 | 0.8 | 1.7 |
2 | 0.2 | 1.3 | 12.8 | 2.1 | 0.02 | 1.7 | 0.6 | 0.8 | 1.0 |
3 | 0.6 | 2.2 | 8.8 | 2.8 | 0.04 | 1.9 | 0.9 | 1.1 | 0.8 |
4 | 1.0 | 6.2 | 7.4 | 2.7 | 0.05 | 2.1 | 2.2 | 1.2 | 0.5 |
5 | 2.0 | <0.5 | 4.7 | 3.4 | 0.07 | 2.9 | 3.2 | 1.6 | 0.4 |
6 | - | <0.5 | - | 7.5 | 0.90 | - | - | - | - |
进行X射线衍射的结果,对于No1~5材料而言,主要峰值强度最大的构成相是Y型铁氧体,Y型铁氧体是主相。另一方面,对于No6材料而言,主要峰值强度最大的构成相是Z型铁氧体,Z型铁氧体是主相。如表1所示,随着CuO的加添量增加,导磁率会上升,但平均结晶粒径会变大,并且富Co相的大小、比例也会增加,损耗系数会增加。另一方面,空孔的平均粒径随着CuO加添量增加而减小,若CuO加添量为0.2重量份以上则为1μm以下。No1~4烧结体均呈现0.5×104Ω·m以上的体积电阻率。其中,No2~4铁氧体烧结体呈现1×104Ω·m以上的体积电阻率,No5铁氧体烧结体则不到0.5×104Ω·m。图8表示No3铁氧体烧结体的SEM观察像,在Y型铁氧体相103中除了空孔104以外,能确认富Co相105。在EDX(能量分散型X射线分光计)所涉及的元素分析中,Y型铁氧体相103的以BaO、CoO、Fe2O3、CuO换算的比率为21.8%、10.2%、67.9%、0.0%(重量%)。另一方面,富Co相105的以BaO、CoO、Fe2O3、CuO换算的比率为4.2%、26.4%、68.2%、1.2%(重量%),与Y型铁氧体相相比大幅度地成为Ba增加、Co富裕的相。Co的比率为Y型铁氧体相的2倍以上。还有,Y型铁氧体相的Cu含有量比上述富Co相的Cu含有量少。根据透过型电子显微镜(TEM)分析的结果,该富Co相为立方晶。空孔度8%以上的材料都是损耗系数为0.1以下。CuO加添量为1.0重量份以下则能获得损耗系数0.05,不过,CuO为1.0重量份时,平均结晶粒径变大到超过2μm,富Co相的面积率也超过1%。CuO含有量为0.6重量份以下时,平均结晶粒径为2μm以下,富Co相的面积率为1%以下,损耗系数为0.04以下。另一方面,对于Z相为主相的No6材料而言,特别是损耗系数会变大。
(实施例3)
把按成为以Ba2Co2-xCuxFe12O22(x=0.08、0.12、0.15、0.20、0.50、0.75、1.00)表示的组成(No7~13)的方式称量出的Fe2O3、BaCO3、Co3O4及CuO,以水为介质用湿式球磨机混合16小时。其次,把该混合粉干燥后,在大气中在1000℃下预烧2小时。把该预烧粉使用以水为介质的湿式球磨机粉碎18小时。在所获得的粉碎粉中添加1%的粘结剂(PVA),形成颗粒。形成颗粒后按环状及长方体状压缩成形,此后在氧气氛中在1200℃下烧结3小时。对所获得的烧结体,与实施例1及2同样,评价了空孔度、初始磁导率μi、损耗系数tanδ、体积电阻率,、富Co相的面积率及富Co相的平均粒径。表2表示结果。另外,对于CuO的置换量x为0.75的No12烧结体及为1.00的No13烧结体而言,体积电阻率分别降低到0.4×104Ω·m、0.2×104Ω·m,因而省略了其他评价。
[表2]
材料No. | CuO(x) | 电阻率×104(Ω·m) | 空孔度(%) | μi(1GHz) | tanδ(1GHz) | 富Co相面积率(%) | 平均富Co相粒径(μm) |
7 | 0.08 | 3.2 | 12.4 | 2.7 | 004 | 0.3 | 14 |
8 | 0.12 | 6.3 | 10.8 | 2.7 | 0.04 | 0.1 | 10 |
9 | 0.15 | 3.0 | 7.8 | 2.7 | 0.04 | 0.4 | 1.6 |
10 | 0.20 | 6.2 | 6.1 | 2.8 | 0.05 | 0.3 | 1.5 |
11 | 0.50 | 1.7 | 4.5 | 3.2 | 0.11 | 0.8 | 1.5 |
如表2所示,随着CuO的置换量x增加,空孔度会减小,导磁率会增加。CuO的置换量x为0.12以上时,空孔度为11以下,烧结体强度也会提高。反过来,若空孔度增加到超过6%则损耗系数急剧变低,成为0.05以下。CuO的置换量x为0.15以下时,损耗系数为0.04以下。即使CuO量增加,富Co相的面积率也不会很大地增加,这与在主要成分中添加CuO的实施例2的情况不同。可以看出,CuO的置换量x为0.20以下,从空孔度、损耗系数的观点来看是优选的。另一方面,若CuO的置换量x超过0.2则损耗系数增加,对于x超过0.4的No11的试料而言损耗系数超过了0.1。还有,CuO的置换量x为0.20以下时,可维持3.0×104Ω·m以上,不过,若CuO的置换量x超过0.2则体积电阻率大大减小,在CuO的置换量x为0.50以上时成为1.7×104Ω·m以下。
(实施例4)
把作为主要成分的Fe2O3、BaO(使用BaCO3)、CoO(使用Co3O4)设为60mol%、20mol%、20mol%的克分子比,对该主要成分100重量份加添0.6重量份的CuO,以水为介质用湿式球磨机混合。其次,把该混合粉干燥后,在大气中在1100℃下预烧1.5小时。把该预烧粉使用以水为介质的湿式球磨机粉碎10小时。在所获得的粉碎粉中添加水、粘结剂、润滑剂及可塑剂,进行挤压成形。把所获得的成形体干燥后,在大气中在1150℃下烧结3小时,获得10mm×3mm×3mm的长方体形状的烧结体。还有,按以下方式制造采用压缩成形的比较的烧结体。把与挤压成形的场合相同组成的预烧粉使用以水为介质的湿式球磨机粉碎18小时。在所获得的粉碎粉中添加1%的粘结剂(PVA),形成颗粒。形成颗粒后进行压缩成形,此后在氧气氛中在1200℃下烧结3小时,获得10mm×3mm×3mm的长方体形状的烧结体。对于这些烧结体,评价了作为异相的富Co相的面积率。以压缩成形所获得的烧结体的富Co相的面积率为0.8%,而以挤压成形所获得的烧结体的富Co相的面积率为0.4%。采用挤压成形把富Co相降低到1/2。
(实施例5)
采用上述No3及6的铁氧体烧结体,制造图1所示的构造的磁性体天线,评价了天线特性。首先,把上述烧结体加工成15×3×3mm。在其表面上印刷Ag—Pt膏后,进行烧制,制造形成了电极宽度0.8、电极间隔0.5、卷数8次的螺旋构造的电极的天线。把该天线安装在基板上,把螺旋电极的一端连接到供电电极,采用使用了网络分析仪的天线增益评价装置评价了天线特性(天线增益、谐振频率)。
[表3]
如表3所示,采用按0.6重量份含有Cu、空孔度P为8.8%、损耗系数为0.05以下的No3的Y型铁氧体的铁氧体烧结体的磁性体天线,最大增益为—7dBi以上,具有出色的天线特性。另一方面,采用损耗系数为0.90的Z型铁氧体烧结体的天线的最大增益大大低于一7dBi,低至18.5dBi。
(实施例6)
采用上述No3的Y型铁氧体的铁氧体烧结体,按以下方式制造图2所示的磁性体天线。通过机械加工从烧结体获得30×3×1.25mm和30×3×1.75mm的长方体的磁性部件。在30×3×1.75mm的磁性部件上,在30×3mm的面的宽度方向中央,在纵向形成了宽度0.5mm、深度0.5mm的槽。在该槽中,作为导体而插入了0.5mm见方、长度40mm的铜线之后,用环氧系粘着剂(アレムコ公司制アレムコボンド570)粘贴30×3×1.25mm的磁性部件。粘着剂涂在磁性部件的贴合面上。通过上述磁性部件的构设而形成纵0.5、横0.5mm的贯通孔,通过粘着而获得的基体为30×3×3mm。还有,为了与电介质天线的情况比较,按以下方式制造了电介质天线。从介电常数21的电介质的烧结体通过机械加工获得30×3×3mm的长方体的部件。在其表面上印刷Ag—Pt膏后,进行烧制,形成电极宽度0.8、卷数15.75的螺旋构造的电极,制成天线(天线2)。
在形成了供电电极的基板上分别安装上述天线1及2,把电极的一端与供电电极连接而构成天线装置(分别作为天线装置1及2)。天线装置1是图3所示的构成的天线装置。即在印刷基板上形成了供电电极、接地电极,与该接地电极分开而形成了固定电极。固定电极的宽度为4mm,长度为13mm。该固定电极的纵向端部和接地电极的间隙为1mm。接地电极按与整个天线对着的方式形成,与芯片天线的间隔为11mm。作为匹配电路而设置了与图4(a)所示的东西为相同构成的东西。C1为1pF,L1为12nH,L2为18nH。上述天线装置离测量用天线(设置在图3的天线装置的右侧(未图示))为3m,通过50Ω同轴电缆连接到采用网络分析仪的天线增益评价装置,评价了天线特性(天线增益、谐振频率(表示增益最大的频率))。另外,把图3的天线的纵向设为X,把与其垂直的方向设为Y,把与它们垂直的方向即与基板的面垂直的方向设为Z。表4表示ZX面(H平面)的垂直偏振波的测量结果。平均增益频带宽度及最大增益频带宽度分别是平均增益及最大增益为给定值以上的频带宽度。表4表示—7dBi以上的频带宽度和—5dBi以上的频带宽度。如表4所示,与采用介电常数超过20的电介质的天线装置2相比,对于采用介电常数为14,而且1GHz处的初始磁导率为2以上,且损耗系数为0.05以下的Y型铁氧体的铁氧体烧结体的天线装置1而言,频带宽度大幅度提高,可以确认把这种铁氧体烧结体用于天线的效果。天线装置1的—7dBi以上的平均增益的频带宽度为260MHz以上。另外,表4表示470~770MHz处的评价结果,不过,—7dBi以上及—5dBi以上的区域也涉及了不到470MHz的区域,实际的频带宽度比表4所示的频带宽度大。
[表4]
(实施例7)
为制造Y型的大致化学计量组成体,把作为主要成分的Fe2O3、BaO(使用BaCO3)、CoO(使用Co3O4)设为60mol%、20mol%、20mol%的克分子比,以水为介质用湿式球磨机混合16小时。其次,把该混合粉干燥后,在大气中在1000℃下预烧2小时。把该预烧粉使用以水为介质的湿式球磨机粉碎18小时。在所获得的粉碎粉中添加1%的粘结剂(PVA),形成颗粒。其次,把作为主要成分的Fe2O3、BaO(使用BaCO3)、CoO(使用Co3O4)设为60mol%、20mol%、20mol%的克分子比,对该主要成分100重量份加添0.6重量份的CuO或ZnO,以水为介质用湿式球磨机混合16小时。其次,把该混合粉干燥后,在大气中在1000℃下预烧2小时。把该预烧粉使用以水为介质的湿式球磨机粉碎18小时。在所获得的粉碎粉中添加1%的粘结剂(PVA),形成颗粒。把上述两个组成体在形成颗粒后压缩成形,把所获得的成形体在氧中或大气中在1000℃下烧制2小时,获得30mm×3mm×3mm的长方体形状的烧结体。在无加添的化学计量组成的场合,可以看出,在大气中会成为可以认为因缺氧引起的密度疏松的表面状态,难以在大气中烧制。另一方面,在含有Cu的场合,可以看出,即使在大气中也会成为与原来氧中烧制同样的表面状态,含有Cu在适用大气中烧制方面很出色。其次,把作为主要成分的Fe2O3、BaO(使用BaCO3)、CoO(使用Co3O4)设为60mol%、20mol%、20mol%的克分子比,对该主要成分100重量份加添0.6重量份的CuO或ZnO,以水为介质用湿式球磨机混合16小时。其次,把该混合粉干燥后,在大气中在1000℃下预烧2小时。把该预烧粉使用以水为介质的湿式球磨机粉碎18小时。在所获得的粉碎粉中添加1%的粘结剂(PVA),形成颗粒。形成颗粒后压缩成形,把所获得的成形体在氧中或大气中在1200℃下烧制3小时,获得外径7mm、内径3mm、厚度3mm的环形状的烧结体。在含有Zn的场合,在大气中烧制,则烧结体密度为4.71×103kg/m3,在大气中的烧制,密度略低。另一方面,在含有Cu的场合,可以看出,即使大气中烧制也会为5.25×103kg/m3,含有Cu的一方在大气中烧制能得到高的烧结性。从这一点来看,Cu的加添在适用大气中烧制方面尤其出色。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
按照PCT条约19条修改的声明
申请人认为,把权利要求1修改后为:
“一种采用了铁氧体烧结体的磁性体天线,其特征在于,
在上述铁氧体烧结体的表面和内部中的至少一方具有一个以上导体,
上述铁氧体烧结体是以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的烧结体,
上述铁氧体烧结体含有Cu,并且在烧结体断面上,Co量的比率 比作为母相的Y型铁氧体相高的、立方晶的富Co相的面积率为1%以下。”
由此明确了“富Co相”。这样就能与作为六方晶的Y型铁氧体加以区别,确定具体的事物,从而消除了存在问题。修改的根据见说明书第2页第25行至第3页第8行和说明书第18页第13行至第19页第13行。
把权利要求5修改后为:
“一种以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的铁氧体烧结体,其特征在于,
上述铁氧体烧结体含有Cu,上述铁氧体烧结体中包含的Ba、Co、Cu及Fe满足Ba2Co2-xCuxFe12O22(x=0.05~0.2)的组成式,
在上述铁氧体烧结体的断面上,Co量的比率比作为母相的Y型铁 氧体相高的、立方晶的富Co相的面积率为1%以下。”
由此明确了“富Co相”,其修改的根据与权利要求1同样。
把权利要求6修改后为:
“一种以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的铁氧体烧结体,其特征在于,
上述铁氧体烧结体对于上述主要成分100重量份含有以CuO换算为0.1~0.6重量份的Cu,
在上述铁氧体烧结体的断面上,Co量的比率比作为母相的Y型铁 氧体相高的、立方晶的富Co相的面积率为1%以下。”由此明确了“富Co相”,其修改的根据与权利要求1同样。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种采用了铁氧体烧结体的磁性体天线,其特征在于,
在上述铁氧体烧结体的表面和内部中的至少一方具有一个以上导体,
上述铁氧体烧结体是以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的烧结体,
上述铁氧体烧结体含有Cu,并且在烧结体断面上,Co量的比率比作为母相的Y型铁氧体相高的、立方晶的富Co相的面积率为1%以下。
2.根据权利要求1所述的磁性体天线,其特征在于,把理论密度设为di,把烧结体密度设为ds时,以(di—ds)×100/di表示的上述铁氧体烧结体的空孔度P为4%以上。
3.根据权利要求1或2所述的磁性体天线,其特征在于,上述铁氧体烧结体的体积电阻率为1×104Ω·m以上。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的磁性体天线,其特征在于,上述铁氧体烧结体的1GHz处的初始磁导率为2以上,损耗系数tanδ为0.05以下。
5.(修改后)一种以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的铁氧体烧结体,其特征在于,
上述铁氧体烧结体含有Cu,上述铁氧体烧结体中包含的Ba、Co、Cu及Fe满足Ba2Co2-xCuxFe12O22(x=0.05~0.2)的组成式,
在上述铁氧体烧结体的断面上,Co量的比率比作为母相的Y型铁氧体相高的、立方晶的富Co相的面积率为1%以下。
6.(修改后)一种以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的铁氧体烧结体,其特征在于,
上述铁氧体烧结体对于上述主要成分100重量份含有以CuO换算为0.1~0.6重量份的Cu,
在上述铁氧体烧结体的断面上,Co量的比率比作为母相的Y型铁氧体相高的、立方晶的富Co相的面积率为1%以下。
7.根据权利要求6所述的铁氧体烧结体,其特征在于,上述铁氧体烧结体所具有的Y型铁氧体相的Cu含有量少于上述富Co相的Cu含有量。
8.根据权利要求5~7中任意一项所述的铁氧体烧结体,其特征在于,把理论密度设为di,把烧结体密度设为ds时,以(di—ds)×100/di表示的上述铁氧体烧结体的空孔度P为4%以上。
9.根据权利要求5~8中任意一项所述的铁氧体烧结体,其特征在于,上述铁氧体烧结体的体积电阻率为1×104Ω·m以上。
10.根据权利要求5~9中任意一项所述的铁氧体烧结体,其特征在于,1GHz处的初始磁导率为2以上,损耗系数tanδ为0.05以下。
Claims (10)
1.一种采用了铁氧体烧结体的磁性体天线,其特征在于,
在上述铁氧体烧结体的表面和内部中的至少一方具有一个以上导体,
上述铁氧体烧结体是以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的烧结体,
上述铁氧体烧结体含有Cu,并且烧结体断面上的富Co相的面积率为1%以下。
2.根据权利要求1所述的磁性体天线,其特征在于,把理论密度设为di,把烧结体密度设为ds时,以(di—ds)×100/di表示的上述铁氧体烧结体的空孔度P为4%以上。
3.根据权利要求1或2所述的磁性体天线,其特征在于,上述铁氧体烧结体的体积电阻率为1×104Ω·m以上。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的磁性体天线,其特征在于,上述铁氧体烧结体的1GHz处的初始磁导率为2以上,损耗系数tanδ为0.05以下。
5.一种以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的铁氧体烧结体,其特征在于,
上述铁氧体烧结体含有Cu,上述铁氧体烧结体中包含的Ba、Co、Cu及Fe满足Ba2Co2-xCuxFe12O22(x=0.05~0.2)的组成式,
上述铁氧体烧结体的断面上的富Co相的面积率为1%以下。
6.一种以BaO、CoO及Fe2O3为主要成分的Y型铁氧体的铁氧体烧结体,其特征在于,
上述铁氧体烧结体对于上述主要成分100重量份含有以CuO换算为0.1~0.6重量份的Cu,
上述铁氧体烧结体的断面上的富Co相的面积率为1%以下。
7.根据权利要求6所述的铁氧体烧结体,其特征在于,上述铁氧体烧结体所具有的Y型铁氧体相的Cu含有量少于上述富Co相的Cu含有量。
8.根据权利要求5~7中任意一项所述的铁氧体烧结体,其特征在于,把理论密度设为di,把烧结体密度设为ds时,以(di—ds)×100/di表示的上述铁氧体烧结体的空孔度P为4%以上。
9.根据权利要求5~8中任意一项所述的铁氧体烧结体,其特征在于,上述铁氧体烧结体的体积电阻率为1×104Ω·m以上。
10.根据权利要求5~9中任意一项所述的铁氧体烧结体,其特征在于,1GHz处的初始磁导率为2以上,损耗系数tanδ为0.05以下。
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