DE102012203536A1

DE102012203536A1 - Magnetmaterial für Antennen, Antenne und drahtlose Kommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012203536A1
Application number: DE102012203536A
Authority: DE
Inventors: Tomokazu Ishikura; Michihiro MURAMOTO; Akihiro Harada; Katsumi Kawasaki; Tomofumi Kuroda
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2012-09-13
Also published as: US9424968B2; JP2012190920A; CN102682947B; CN102682947A; US20120229354A1; JP5853381B2

Abstract

Die Erfindung stellt zur Verfügung: ein Magnetmaterial für Antennen, das in einen breiten Band und mit hohem Wirkungsgrad bei hohen Frequenzen verfügbar ist und mit dem eine kleine Antenne etc. bei ausgezeichneter Produktivität und Wirtschaftlichkeit realisiert werden kann, sowie eine Antenne und eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, bei der diese verwendet wird. Ein Magnetmaterial für Antennen, das umfasst: Einen hexagonalen M-Ferrit, der durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt wird, als Hauptphase, MA·Fe12-x·MBx·O19 (wobei MA mindestens eine Art ist, die aus der Gruppe bestehend aus Sr und Ba ausgewählt ist, MB MC oder MD ist, MC mindestens eine Art ist, die aus der Gruppe bestehend aus Al, Cr, Sc und In ausgewählt ist, MD eine äquivalente Mischung ist aus mindestens einer Art, die aus der Gruppe bestehend aus Ti, Sn und Zr ausgewählt ist, und mindestens einer Art, die aus der Gruppe bestehend aus Ni, Zn, Mn, Mg, Cu und Co ausgewählt ist, X eine Zahl von 1 bis 5 ist) und ein durchschnittlicher Kristallpartikeldurchmesser gleich oder größer ist als 5 μm.

Description

Querverweise auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf und beansprucht Priorität aus der japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-051829 , eingereicht am 9. März 2011, deren gesamte Offenlegung hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht ist.
Hintergrund der Erfindung
Sachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetmaterial, das zur Verwendung für Antennen geeignet ist, sowie eine Antenne und eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, bei der diese verwendet wird.
Beschreibung der verwandten Technik
In den vergangenen Jahren sind Funksignalfrequenzen in drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, wie z. B. tragbaren Telefonen und persönlichen digitalen Assistenten, in ein höheres Frequenzband aufgestiegen. Beispielsweise lagen bei tragbaren Telefonen der ersten Generation die verwendeten Frequenzen im 800-MHz-Band, wohingegen bei tragbaren Telefonen der dritten Generation, die 2001 auf den Markt gekommen sind, die verwendeten Frequenzen im 2-GHz-Band liegen, und es wird eine Antenne benötigt, die im GHz-Band verwendet werden kann, einschließlich der Verwendung von GPS, Bluetooth und drahtlosem LAN. Zusammen mit dem Hinzufügen der zahlreichen Funktionen der drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen wurde ein Mehrband/-modus entwickelt, das/der einer Vielzahl von drahtlosen Systemen entspricht, und eine Antenne, die bei solchen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen verwendet wird, muss für ein breites Frequenzband zur Verfügung stehen. In jüngster Zeit wurde zusammen mit einer Größenreduzierung der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung eine weitere Größenreduzierung der Antenne selbst zu einer vordringlichen Angelegenheit. Daher ist für neue Antennen, die für drahtlose Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden, sowohl eine Vergrößerung der Bandbreite bei hohen Frequenzen als auch eine Größenreduzierung wünschenswert.
ezüglich dieser Technik legt beispielsweise die Patentschrift 1 ein Chip-Antennenelement mit einer Mikrostreifenstruktur zum Zwecke der Größenreduzierung, größerer Verstärkung und des Erhalts großer Bandbreitencharakteristiken durch entsprechendes Auswählen der Formen von Emitterelektrode und Masseelektrode offen. Die Patentschrift 2 legt einen hexagonalen Ferrit offen, der Y-Ferrit als Hauptphase enthält, und eine Antenne, bei der dieser verwendet wird. Die Patentschrift 3 schlägt eine Antenne vor, bei der als elektromagnetischer Bondungsvermittler ein magnetisches dielektrisches Nanoverbundmaterial verwendet wird, bei dem superparamagnetische Nanopartikel in einer nicht magnetischen Matrix dispergiert sind. Die Patentschrift 4 legt ein magnetisches Verbundmaterial offen, das aus einem magnetischen Oxid mit einem hexagonalen Co-Austausch-W-Ferrit als Hauptphase, welches in dem Harz dispergiert ist, gebildet ist, und eine Antenne, bei der dieses verwendet wird. Die Patentschrift 5 legt eine Antenneneinrichtung offen, die eine Isolierschicht aus einem magnetischen Oxidmaterial aufweist, welches eine Y-, eine Z- oder eine M-Ferritverbindung enthält.
Referenzen für den Stand der Technik

[Patentschrift 1] Japanisches Patent Nr. 3625191
[Patentschrift 2] WO 2006/064839
[Patentschrift 3] Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2008-228227
[Patentschrift 4] Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2010-238748
[Patentschrift 5] Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2005-278067

Übersicht über die Erfindung
Mit der Erfindung zu lösendes Problem
Bezüglich einer Größenreduzierung einer Antenne unter Berücksichtigung, dass eine Wellenlängen-Verkürzungsrate einer elektromagnetischen Welle gleich einer Verringerungsrate einer Phasengeschwindigkeit in einem Übertragungsmedium ist und dass die Phasengeschwindigkeit theoretisch umgekehrt proportional zu einer Quadratwurzel eines Produkts aus einer relativen Permeabilität und einer relativen Permittivität eines Mediums ist, ermöglicht im Allgemeinen die Verwendung eines Materials mit einer Permeabilität und/oder einer Permittivität, die größer sind als diejenigen in einem Vakuum, als Basismaterial oder -matrix der Antenne, dass die Wellenlänge der elektromagnetischen Welle, die sich durch die Antenne ausbreitet, verkürzt werden kann, wodurch die Größe der Antenne reduziert wird. Insbesondere wird die Wellenlänge λ der elektromagnetischen Welle (Funkwelle), die durch das Magnetmaterial verläuft, durch λ ∝ 1/√(μ'r × ε'r) (Wellenlängen-Verkürzungseffekt) dargestellt. Der hier verwendete Faktor μ'r stellt einen reellen Teil einer komplexen relativen Permeabilität μr eines Magnetmaterials dar, und der Faktor ε'r stellt einen reellen Teil einer komplexen relativen Permittivität εr des Magnetmaterials dar. Der hier verwendete Ausdruck ”Wellenlängen-Verkürzungsrate” ist ein Wert, der von der Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle, die sich durch ein Übertragungsmedium ausbreitet/Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle in einem Vakuum” dargestellt wird, und je kleiner der Wert ist, desto größer ist der Wellenlängen-Verkürzungseffekt.
Bezüglich dieses Punkts enthält beispielsweise die Patentschrift 1 eine Beschreibung, die eine Größenreduzierung einer Antenne durch Vergrößern der relativen Permittivität betrifft. Wenn jedoch ein Basismaterial mit einer großen relativen Permittivität in der in der Patentschrift 1 offengelegten Antenne verwendet wird, würde das Frequenzband, bei dem ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird, eingeengt, und folglich würde das zur Verfügung stehende Frequenzband in nachteiliger Weise eingeschränkt.
Wenn ein Magnetmaterial, wie z. B. der in der Patentschrift 2 offengelegte hexagonale Y-Ferrit, verwendet wird, wäre der magnetische Verlust in dem Hochfrequenzband von GHz oder mehr übermäßig groß, und auch in diesem Fall wäre das zur Verfügung stehende Frequenzband in nachteiliger Weise eingeschränkt.
Ferner ist bei der in der Patentschrift 3 offengelegten Antenne, da der Partikeldurchmesser der verwendeten magnetischen Nanopartikel buchstäblich in der Größenordnung von Nanometern liegt, die Dispergierbarkeit in einem Harzmaterial, welches ein Dispersionsmedium ist, unzureichend, und aufgrund der Schwierigkeit bei hoher Auffüllung ist es schwierig, eine ausreichende Antennenleistung zu erzielen. Ferner kann man, da die Verarbeitungseigenschaft reduziert wäre und die Herstellungskosten sich erhöhen würden, nicht sagen, dass ein solches magnetisches Nanopartikel für die Massenproduktion geeignet ist.
Andererseits besteht, da bei dem magnetischen Verbundmaterial, das von dem Anmelder in der Patentschrift 4 offengelegt wird, ein W-Ferrit verwendet wird, dahingehend ein Vorteil, dass der magnetische Verlust und der dielektrische Verlust bei hohen Frequenzen verringert werden können. Da jedoch die Permeabilität des W-Ferrits relativ klein ist und ein Komplex, der durch Mischen des W-Ferrits mit Harz gebildet wird, verwendet wird, würde die Gesamt-Permeabilität weiter verringert. Somit kann im Hinblick auf eine weitere Größenreduzierung einer Antenne durch ausreichendes Verringern der oben genannten Wellenlängen-Verkürzungsrate das in der Patentschrift 4 offengelegte komplexe Magnetmaterial unzureichend sein.
Wie oben beschrieben ist, ist in der Patentschrift 5 ein Ferrit mit verschiedenen Zusammensetzungen als Material für Antennen offengelegt. Die detaillierten physikalischen Materialeigenschaften dieser Zusammensetzungen sind jedoch nicht klar, und im Allgemeinen wird auch bei Antennen, bei denen diese Materialien verwendet werden, berücksichtigt, dass der magnetische Verlust in einem Hochfrequenzband von GHz oder mehr nachteilig hoch ist.
Die vorliegende Erfindung erfolgte angesichts der vorstehenden Ausführungen, und es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, zur Verfügung zu stellen: ein Magnetmaterial für Antennen, das in einem breiten Band und mit hohem Wirkungsgrad bei hohen Frequenzen verfügbar ist und mit dem eine kleine Antenne realisiert werden kann, die für eine Massenproduktion geeignet ist und die eine ausgezeichnete Verarbeitungseigenschaft und Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung bietet, sowie eine Antenne und eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, bei der diese verwendet wird.
Mittel zur Lösung des Problems
Zur Lösung des oben beschriebenen Problems haben die Erfinder ein effektives Mittel zum Lösen des oben dargestellten Problems gefunden und die vorliegende Erfindung durch Fokussieren auf die Zusammensetzungen und die physikalischen Eigenschaften eines Ferrits mit einer bestimmten Kristallstruktur und durch weitere Untersuchungen realisiert.
Das heißt, dass ein Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Erfindung einen hexagonalen M-Ferrit, der durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt ist, als Hauptphase umfasst: MA·Fe_12-x·MB_x·O₁₉ (1), wobei ein durchschnittlicher Kristallpartikeldurchmesser gleich oder größer als 5 μm ist.
Bei der vorstehenden allgemeinen Formel (1) stellt ”MA” mindestens eine Art von metallischem Element dar, das aus der Gruppe bestehend aus Sr und Ba ausgewählt ist, ”MB” stellt MC oder MD dar, ”MC” stellt mindestens eine Art von metallischem Element dar, das aus der Gruppe bestehend aus Al, Cr, Sc und In ausgewählt ist, ”MD” stellt eine Mischung aus äquimolaren Mengen mindestens einer Art von metallischem Element dar, das aus der Gruppe bestehend aus Ti, Sn und Zr ausgewählt ist, und mindestens einer Art von metallischem Element, das aus der Gruppe bestehend aus Ni, Zn, Mn, Mg, Cu und Co ausgewählt ist. X stellt eine Zahl von 1 bis 5 dar (beispielsweise 1, 1,5, 2, 3 ... 5 etc.).
In der vorstehenden Beschreibung bezieht sich die ”Hauptphase” auf eine Hauptkomponente in einem Magnetpulver (eine Komponente mit einem Verhältnis relativ zu dem Gesamtpartikel, das 50 Massen-% übersteigt). Der ”durchschnittliche Kristallpartikeldurchmesser” bezieht sich auf einen mittleren Durchmesser D50% gemessen mittels eines Verfahrens, das in den nachstehend aufgeführten Beispielen besonders erwähnt wird.
Als die Erfinder die Charakteristiken einer Antenne gemessen haben, die unter Verwendung eines Magnetmaterials für Antennen mit dieser Ausgestaltung hergestellt worden ist, hat sich herausgestellt, dass diese Antenne nicht nur eine größere effektive Bandbreite und einen höheren effektiven Wirkungsgrad bei hohen Frequenzen im Vergleich zu den bekannten Antennen aufwies, sondern auch in ausreichendem Maße in ihrer Größe reduziert werden konnte. Obwohl die Details eines Wirkungsmechanismus, der einen solchen vorteilhaften Effekt bietet, noch nicht klar sind, wird beispielsweise das nachstehend Beschriebene angenommen. Die Effekte sind jedoch nicht darauf beschränkt (ebenfalls nachstehend beschrieben).
Bei einem Magnetmaterial für Antennen, das einen Ferrit mit der oben beschriebenen Zusammensetzung und einem durchschnittlichen Kristallpartikeldurchmesser von gleich oder größer 5 μm aufweist, wird, da der hexagonale M-Ferrit, der die Hauptphase ist, ein Nebenkomponentenmetall (das oben genannte MB) zusätzlich zu dem Hauptkomponentenmetall (dem oben genannten MA und Fe) aufweist, die Sperre einer magnetischen anisotropen Energie eines Kristalls, die die Richtungsänderung eines Magnetmoments blockiert, verringert, wodurch bewirkt wird, dass die Eigenresonanzfrequenz f0(n) weiter in Richtung der Seite mit niedrigerer Frequenz verschoben wird (Übergang), d. h. der reelle Teil μ'r einer komplexen relativen Permeabilität wird in stärkerem Maße vergrößert. Genauer gesagt tritt die Eigenresonanz in dem Frequenzband von ungefähr 5 GHz oder höher auf und der magnetische Verlust, der von der Eigenresonanz bei einer Frequenz verursacht wird, die niedriger ist als die oben genannte, kann in ausreichendem Maße unterdrückt werden. Da das Magnetmaterial für Antennen ein ausreichendes Kristallwachstum aufweist, so dass insbesondere der durchschnittliche Kristallpartikeldurchmesser gleich oder größer ist als 5 μm, wird die Resonanz der magnetischen Domänenwand an einem magnetischen Wechselfeld bei niedrigeren Frequenzen bemerkenswert, d. h. die Resonanzfrequenz der magnetischen Domänenwand f0(d·w) verschiebt sich (Übergang) stärker in Richtung der Seite mit der niedrigeren Frequenz. Genauer gesagt tritt die Resonanz der magnetischen Domänenwand in dem Frequenzband von ungefähr 1 GHz oder niedriger auf, und der magnetische Verlust, der von der Resonanz der magnetischen Domänenwand bei Frequenzen verursacht wird, die höher sind als die oben genannte, kann in ausreichendem Maße unterdrückt werden. Folglich wird angenommen, dass der Verlustfaktor tan δμ der Permeabilität (imaginärer Teil μ''r der komplexen relativen Permeabilität μr/reeller Teil von μ'r der komplexen relativen Permittivität μr) über ein breites Hochfrequenzband von ungefähr 1–5 GHz auf effektive Weise reduziert worden ist und eine von der Vergrößerung des magnetischen Verlustes hervorgerufene übermäßige Verringerung des Wirkungsgrads auf effektive Weise unterdrückt worden ist.
In diesem Fall wäre, wie oben beschrieben, da der reelle Teil der relativen Permeabilität vergrößert wäre, das Produkt der Permeabilität und der Permittivität des gesamten Materials groß im Vergleich zu dem bekannten Produkt, wodurch ermöglicht würde, dass der Wellenlängen-Verkürzungseffekt auf effektive Weise vergrößert würde und die Wellenlänge der zu empfangenden elektromagnetischen Welle verkürzt würde. Folglich wird die Größe der Antenne reduziert. Ferner ist, da der Pulverpartikeldurchmesser in der Materialstufe bei ungefähr 1 μm ausreichend groß ist, die Verarbeitungseigenschaft besser im Vergleich zu dem Fall, in dem das bekannte magnetische Nanopartikel verwendet wird, und die Erhöhung der Kosten für die Antennenherstellung kann verhindert werden, und folglich können Massenproduktion und Wirtschaftlichkeit in beträchtlichem Maße verbessert werden.
Angesichts des oben Beschriebenen ist es bei dem Magnetmaterial für Antennen vorteilhaft, dass die Eigenresonanzfrequenz f0(n) gleich oder größer ist als 5 GHz und die Resonanzfrequenz der Domänenwand f0(d·w) gleich oder kleiner ist als 0,8 GHz. Bei dem Magnetmaterial für Antennen ist es vorteilhaft, dass der reelle Teil (μ'r) der komplexen relativen Permeabilität bei beispielsweise 2 GHz gleich oder größer ist als 1,2 und der magnetische Verlust (Verlustfaktor tan δμ der Permeabilität) gleich oder kleiner ist als 0,01. Ferner ist es bei dem Magnetmaterial für Antennen vorteilhaft, dass der reelle Teil (ε'r) der komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 30 und der dielektrische Verlust (Verlustfaktor tan δε der Permittivität) gleich oder kleiner ist als 0,05.
Das Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Erfindung kann ferner mindestens eine Art aufweisen, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 0,1–3 Massen-% SiO₂, 0,5–5 Massen-% CaO und 0,5–8 Massen-% Bi₂O₃. Der hier verwendete Ausdruck ”Massen-%” bezieht sich auf das Verhältnis des Gehalts relativ zu der Gesamtmenge an magnetischer Komponente (entsprechend der SI-Einheit) und ist im Wesentlichen das Gleiche wie die Gewichtsbasis (Gewichts-%, Gew.-%) (siehe unten). Durch Aufnehmen dieser Verbindungen als Nebenkomponenten mit einem solchen Gehaltverhältnis ergibt sich ein Vorteil der vereinfachten Beschleunigung des Kristallpartikelwachstums oder der vereinfachten Gleichförmigkeit.
Die Antenne nach der vorliegenden Erfindung kann auf effektive Weise unter Verwendung eines Magnetmaterials für Antennen nach der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, und diese Antenne umfasst: eine Basissubstanz, die das oben genannte Magnetmaterial umfasst; einen Leiter, der auf einer Fläche oder innerhalb der Basissubstanz angeordnet ist; und einen Speiseanschluss, der mit dem Leiter verbunden ist und der eine elektrische Energie zu dem Leiter liefert. Im Hinblick auf eine weitere Verringerung der Permittivität in der Antenne in ihrer Gesamtheit ist es sinnvoll, wenn zumindest ein Teil der Antenne (beispielsweise ein gesinterter Presskörper als Basissubstanz, der aus dem Magnetmaterial für Antennen gebildet ist) porös ist. Wenn dies der Fall ist, wird die Permittivität der Basissubstanz der Antenne und somit die Permittivität der Antenne selbst weiter reduziert, um den dielektrischen Verlust weiter zu verringern und somit eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads der Antenne zu ermöglichen. Im Hinblick auf insbesondere die Erhöhung des Antennenwirkungsgrads ist es vorteilhaft, wenn die Basissubstanz ein gesinterter Presskörper mit einer Porenzahl von 1–40% ist.
Ferner wird die drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung auf effektive Weise durch Verwenden der Antenne nach der vorliegenden Erfindung erhalten und ist dadurch gekennzeichnet, dass sie die oben beschriebene Antenne nach der vorliegenden Erfindung umfasst.
Auswirkung der Erfindung
Bei dem Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Erfindung ist ein besonderer hexagonaler M-Ferrit als Hauptphase vorgesehen, und der durchschnittliche Kristallpartikeldurchmesser ist gleich oder größer als 5 μm. Somit wird bei hohen Frequenzen die Bandbreite ausreichend groß gehalten, und die Wellenlänge der zu empfangenden elektromagnetischen Welle wird verkürzt, wodurch die Größe der Antenne oder einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, bei der diese verwendet wird, reduziert wird. Ferner ist sie, da das Magnetmaterial beim Herstellschritt (gute Verarbeitungseigenschaft) leicht zu verarbeiten ist, außerordentlich gut für eine Massenproduktion geeignet, und folglich können die Charakteristiken, die Produktivität und die Wirtschaftlichkeit der Antenne und der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, bei der das oben beschriebenen Magnetmaterial verwendet wird, verbessert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung einer bevorzugten Ausführungsform einer Antenne, die mit einem Magnetmaterial für Antennen gefertigt worden ist, nach einer Ausführungsform.
2 zeigt eine Draufsicht mit Darstellung einer schematischen Ausgestaltung einer bevorzugten Ausführungsform einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, die eine Antenne umfasst, bei der ein Magnetmaterial für Antennen verwendet wird, nach einer Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben. Positionsbeziehungen, wie z. B. vertikale und seitliche Positionen, basieren auf denjenigen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, sofern nichts anderes angegeben ist. Ferner sind Maßstäbe für Abmessungen für die Zeichnungen nicht auf diejenigen beschränkt, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Ferner sind die folgenden Ausführungsformen, die nachstehend beschriebenen sind, nur Beispiele, anhand derer die vorliegende Erfindung erläutert wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Modifikationen können durchgeführt werden, ohne dass dadurch vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
[Magnetmaterial für Antennen]
Ein Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Ausführungsform enthält einen hexagonalen M-Ferrit als Hauptphase und weist einen durchschnittlichen Kristallpartikeldurchmesser D50 von 5 μm oder mehr auf. Der hexagonale M-Ferrit wird durch die folgende Formel (1) dargestellt: MA·Fe_12-x·MB_x·O₁₉ (1), wobei ”MA” mindestens eine Art von metallischem Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus Sr und Ba ausgewählt ist, ”MB” MC oder MD darstellt, ”MC” mindestens eine Art von metallischem Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus Al, Cr, Sc und In ausgewählt ist, ”MD” eine Verbindung aus äquimolaren Mengen mindestens einer Art von metallischem Element darstellt, das aus der Gruppe bestehend aus Ti, Sn und Zr ausgewählt ist, und mindestens einer Art von metallischem Element, das aus der Gruppe bestehend aus Ni, Zn, Mn, Mg, Cu und Co ausgewählt ist, und X eine Zahl zwischen 1 und 5 ist.
Es ist vorteilhaft, dass das Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Erfindung aus einer einzelnen Phase eines hexagonalen M-Ferrits gebildet ist, der in der vorstehenden Formel (1) dargestellt ist. Eine Phase, die sich von dem hexagonalen M-Ferrit unterscheidet, kann jedoch ebenfalls enthalten sein, solange der oben beschriebene operative Vorteil nicht zunichtegemacht wird. Zusätzlich zu der magnetischen Komponente, die einen hexagonalen M-Ferrit als Hauptphase umfasst, kann mindestens eine Art von Element, das aus der Gruppe bestehend aus SiO₂, CaO und Bi₂O₃ ausgewählt ist, ebenfalls enthalten sein. In einem solchen Fall sind, obwohl das Gehaltverhältnis nicht besonders spezifiziert ist, 0,1–3 Massen-%, 0,5–5 Massen-% und 0,5–8 Massen-% jeweils in dieser Reihenfolge bevorzugt.
Bei dem Magnetmaterial für Antennen, das wie oben beschrieben zusammengesetzt ist, bewirkt der hexagonale M-Ferrit, der als Hauptphase enthalten ist und ein Nebenkomponentenmetall (MB) zusätzlich zu dem Hauptkomponentenmetall (dem oben genannten MA und Fe) aufweist, dass ein reeller Teil einer komplexen relativen Permeabilität vergrößert wird und das Kristallwachstum ausreicht, so dass der durchschnittliche Kristallpartikeldurchmesser gleich oder größer ist als 5 μm. Somit kann die Resonanzfrequenz einer magnetischen Domänenwand f0(d·w) stärker in Richtung der Seite mit der niedrigeren Frequenz verschoben werden (übergehen). Dadurch wird ermöglicht, dass der Verlustfaktor tan δμ der Permeabilität über ein breites Hochfrequenzband von ungefähr 1–5 GHz wesentlich verringert wird und folglich eine von der Vergrößerung des magnetischen Verlustes hervorgerufene übermäßige Verringerung des Wirkungsgrads in ausreichendem Maße unterdrückt wird.
Da der reelle Teil der komplexen relativen Permeabilität vergrößert werden kann, ist es möglich, das Produkt der Permeabilität und der Permittivität des gesamten Materials im Vergleich zu dem bekannten Material zu vergrößern. Dadurch wird eine Verbesserung beim Wellenlängen-Verkürzungseffekt ermöglicht, und es kann eine Größenreduzierung der Antenne erreicht werden. Da die Verarbeitungseigenschaft des Materialpulvers ebenfalls verbessert werden kann, ist es möglich, die Wirtschaftlichkeit und die Massenproduzierbarkeit bei der Antennenherstellung wesentlich zu verbessern.
Angesichts der oben beschriebenen Punkte ist bei dem Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Ausführungsform die Eigenresonanzfrequenz f0(n) vorzugsweise gleich oder größer als 5 GHz und ist die Resonanzfrequenz der magnetischen Domänenwand f0(d·w) gleich oder kleiner als 0,8 GHz. Ferner ist das Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Ausführungsform besonders zweckdienlich, wenn der reelle Teil der komplexen relativen Permeabilität bei beispielsweise 2 GHz gleich oder größer ist als 1,2 und der magnetische Verlust gleich oder kleiner ist als 0,01. Ferner ist das Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Ausführungsform besonders zweckdienlich, wenn der reelle Teil der komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 30 und der dielektrische Verlust gleich oder kleiner ist als 0,05.
Wenn das Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Ausführungsform ferner 0,1–3 Massen-% SiO₂, 0,5–5 Massen-% CaO und/oder 0,5–8 Massen-% Bi₂O₃ enthält, kann das Wachstum des Kristallkorns als Magnetmaterial auf einfache Weise beschleunigt oder gesteuert werden. Somit kann der durchschnittliche Kristallpartikeldurchmesser des Magnetmaterials auf effektivere und einfachere Weise auf eine Größe von gleich oder größer als 5 μm eingestellt werden.
[Antenne]
Als Nächstes zeigt 1 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung einer bevorzugten Ausführungsform einer Antenne, die mit dem Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Erfindung gefertigt worden ist. Eine Antenne 1 weist mindestens einen Leiter 4 auf, der auf der Fläche und/oder innerhalb einer Basissubstanz 2 ausgebildet ist. Die Basissubstanz 2 ist aus dem oben beschriebenen Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Ausführungsform gebildet, und ihre Form ist nicht besonders beschränkt. Verschiedene Formen, die beim Einbau in drahtlose Kommunikationsvorrichtungen erforderlich sind, können verwendet werden, und im Allgemeinen wird z. B. vorzugsweise ein rechteckiger Block, wie in 1 gezeigt ist, verwendet.
Wenn das Basissubstrat 2 beispielsweise ein gesinterter Presskörper (keramischer gesinterter Presskörper) ist, kann ein solches Basissubstrat in einem normalen Keramikherstellprozess hergestellt werden. Ein Beispiel wird nachstehend erläutert. Zuerst wird jeder Bestandteil gewogen, so dass die Zusammensetzung nach dem Sintern eine gewünschte Zusammensetzung ist, dann werden die Bestandteile über einen vorbestimmten Zeitraum nass gemischt, und es wird ein Ferritvorläufer hergestellt, der aus einer Metallverbindung gefertigt ist, welche ein Metallelement enthält, das einen hexagonalen M-Ferrit umfasst. Die Metallverbindung enthält eine Eisen-(Fe-)Verbindung und andere Metall-(MA-, MB-)Verbindungen, und die Ausgangsmaterialien können beispielsweise Oxide, wie z. B. Fe₂O₃ als Eisenverbindungen, und Oxide, wie z. B. BaCO₃ (SrCO₃), TiO₂, Mn₃O₄ als andere Metallverbindungen enthalten. Alternativ oder zusätzlich können Oxide, die Al, Cr, Sc, In, Ti, Sn, Zr, Ni, Zn, Mn, Mg, Cu, Co, Zn etc. enthalten, ebenfalls verwendet werden.
Bei einem Nassmischprozess können zusätzlich zu beispielsweise einer Kugelmühle oder einer Perlmühle, bei der ein Medium aus Stahl verwendet wird, ein Mischer, ein Rührer, ein Disperger etc. entsprechend benutzt werden.
Als Nächstes, nachdem der Ferritvorläufer einer Wärmebehandlung (Kalzinierung) beispielsweise in der Atmosphäre bei einer geeigneten Temperatur und über eine angemessene Zeit unterzogen worden ist und eine vorbestimmten Menge eines vorgegebenen Additivs (mindestens einer Art von SiO₂, CaO (die Form der Zugabe ist (CaCO₃)) und Bi₂O₃ in dem oben genannten Gehaltverhältnis) nach Bedarf hinzugefügt worden ist, wird ein Mahlprozess über einen angemessenen Zeitraum durchgeführt, um ein Pulver eines hexagonalen M-Ferrits zu erhalten. Falls erforderlich, können Additive, die auf dem Sachgebiet bekannt sind, wie z. B. Verbrennungsmittel, Dispergiermittel, Schmiermittel, Formgebungs-Hilfsmittel etc., die bei dem späteren Brennprozess verschwinden, hinzugefügt werden. Wenn das Verbrennungsmittel verwendet wird, können feine Poren innerhalb der Basissubstanz 2, d. h. eines gesinterten Presskörpers, gebildet werden, damit die Basissubstanz 2 porös wird. Somit kann die Permittivität der Basissubstanz 2 der Antenne 1 in ihrer Gesamtheit verringert werden, um den dielektrischen Verlust zu reduzieren, wodurch eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads der Antenne 1 ermöglicht wird. Das heißt, dass eine Tendenz besteht, dass je höher die Porenzahl ist, desto niedriger sind die Permittivität und die Permeabilität, und es erfolgt eine größere Verstärkung des oben beschriebenen operativen Vorteils aufgrund der Verringerung der Permittivität. Angesichts des oben Beschriebenen ist es vorteilhaft, dass die Basissubstanz 2, d. h. der gesinterte Presskörper, eine angemessene Anzahl von Poren enthält und insbesondere die Porenzahl der Basissubstanz 2, d. h. des gesinterten Presskörpers, vorzugsweise ungefähr 1–40%, besser noch 5–35% beträgt.
Nachdem das aus den Bestandteilen hergestellte Pulver unter Anwendung eines geeigneten Verfahrens granuliert und unter einem vorbestimmten Druck in eine gewünschte Form gebracht worden ist, wird der Presskörper einer Wärmebehandlung (Brennen) beispielsweise in der Atmosphäre bei einer geeigneten Temperatur und über eine angemessene Zeit unterzogen, damit die Basissubstanz 2 erhalten wird, die ein gesinterter Presskörper ist. Der durchschnittliche Kristallpartikeldurchmesser dieses gesinterten Presskörpers kann so vorgesehen sein, dass die Größe aufgrund einer geeigneten Steuerung der Brennbedingung von einem feinen Kristallpartikeldurchmesser von 1 μm oder weniger auf 5 μm oder höher ansteigt. In diesem Fall kann der durchschnittliche Kristallpartikeldurchmesser des gesinterten Presskörpers mittels der für das Brennen vorgesehenen Verarbeitungstemperatur und Verarbeitungszeit vergrößert oder verringert werden. Beispielsweise besteht bei höherer Verarbeitungstemperatur oder längerer Verarbeitungszeit die Tendenz, dass der durchschnittliche Kristallpartikeldurchmesser des gesinterten Presskörpers groß ist. Ferner besteht die Tendenz, dass bei Hinzufügen der oben beschriebenen Nebenkomponente eine einfachere Beschleunigung des Kristallpartikelwachstums oder auf einfachere Weise eine Gleichförmigkeit erzielt wird.
Beispielsweise können verschiedene oben beschriebene Einrichtungen, d. h. zusätzlich zu einer Kugelmühle oder einer Perlmühle, bei der ein Medium verwendet wird, wie z. B. einer Kugelmühle aus Stahl, ein Mischer, ein Rührer, ein Disperger etc. auf geeignete Weise ebenfalls beim Mahlprozess für einen Ferritvorläufer benutzt werden.
Der Leiter 4, der auf einer Fläche der Basissubstanz 2 ausgebildet ist, kann beispielsweise durch Durchführen eines geeigneten Verfahrens, wie z. B. Drucken, Abscheiden, Laminieren oder Plattieren auf Kupfer oder einer Kupferlegierung, ausgebildet werden, und in 1 kann ein Speiseanschluss 6, der auf einer anderen Fläche der Basissubstanz 2 vorgesehen ist, elektrisch mit dem Leiter 4 verbunden sein. Die Form des Leiters 4 ist ebenfalls nicht besonders beschränkt, und zusätzlich zu einer ebenen Platte oder einem ebenen Film, wie in 1 gezeigt ist, können verschiedene Formen, wie z. B. eine Mäanderform oder eine Spiralform, verwendet werden. Der Speiseanschluss 6 ist ein Anschluss zum elektrischen Verbinden des Leiters 4 mit der außen liegenden Zuführleitung, und die von der vorbestimmten Zuführleitung gelieferte Spannung wird über den Speiseanschluss 6 an den Leiter 4 angelegt.
[Drahtlose Kommunikationsvorrichtung]
2 zeigt eine Draufsicht (Vorderansicht) mit Darstellung einer schematischen Ausgestaltung einer bevorzugten Ausführungsform einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, die eine Antenne umfasst, bei der ein Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Ein tragbares Telefon 10, das eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung ist, ist ein Typ eines klappbaren tragbaren Endgeräts, bei dem ein erster Gehäuseteil 10CA und ein zweiter Gehäuseteil 10CB über ein Gelenk 13 miteinander verbunden sind, und das zu verwendende Frequenzband ist beispielsweise das 2-GHz-Band. In dem zweiten Gehäuseteil 10CB ist eine erste Antenne 11 (Antenne) an einem Ende gegenüber dem Gelenk 13 positioniert. Die erste Antenne 11 ist eine Sende-/Empfangsantenne für die drahtlose Kommunikation des tragbaren Telefons 10 und wird zum Senden und Empfangen von Funkwellen zwecks Austauschs von Daten für Kommunikation und E-Mails etc. zwischen dem tragbaren Telefon 10 und der Basisstation verwendet.
In dem zweiten Gehäuseteil 10CB ist eine zweite Antenne 12 (Antenne) auf der dem Gelenk 13 gegenüberliegenden Seite positioniert. Die zweite Antenne 12 ist beispielsweise eine Empfangsantenne, die zum Empfangen von GPS-Funksignalen und zum Empfangen von von GPS-Satelliten gesendeten Funkwellen verwendet wird. Das Frequenzband der Antenne ist beispielsweise das 1,5-GHz-Band.
Bei dem tragbaren Telefon 10 mit dieser Ausgestaltung ist die Basissubstanz der ersten Antenne 11 unter Verwendung eines Magnetmaterials für Antennen nach der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Dadurch wird eine Größenreduzierung der ersten Antenne 11 ermöglicht, und die erste Antenne 11 kann in einem breiten Band (beispielsweise mehrere zehn MHz) bei Frequenzen verwendet werden, die bei der drahtlosen Kommunikation des tragbaren Telefons 10 (bei dem oben beschriebenen Beispiel das 2 GHz-Band) verwendet werden. Da die Größe der ersten Antenne 11 reduziert werden kann, kann der Positions-Freiheitsgrad von Vorrichtungen, Bauteilen, Drähten etc., die in dem tragbaren Telefon 10 angeordnet sind, vergrößert werden, wodurch die Größe des Gehäuses des tragbaren Telefons 10 reduziert wird.
Die Basissubstanz der zweiten Antenne 12 ist ebenfalls unter Verwendung des Magnetmaterials für Antennen nach der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Dadurch wird eine Größenreduzierung der zweiten Antenne 12 ermöglicht, und die zweite Antenne 12 kann in einem breiten Band (beispielsweise mehrere zehn MHz) in einem Frequenzband verwendet werden, das zum Empfangen von GPS-Funksignalen genutzt wird. Ferner kann, obwohl im Allgemeinen eine Tendenz besteht, dass die Position für die zweite Antenne 12 in dem Gehäuse des tragbaren Telefons 10 begrenzt ist, nach der vorliegenden Erfindung die Größe der zweiten Antenne 12 reduziert werden, wodurch eine Verbesserung des Positions-Freiheitsgrads der zweiten Antenne 12 in dem Gehäuse ermöglicht wird.
Wie oben beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf jede der oben erläuterten Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen durchgeführt werden, solange der Inhalt nicht verändert wird. Beispielsweise ist das Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Erfindung nicht auf die Antenne 1 und eine Antenne des tragbaren Telefons 10 beschränkt, sondern kann auch für allgemeine drahtlose Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden, bei denen das GHz-Band genutzt wird, insbesondere das 2–5 GHz-Band. Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu den tragbaren Vorrichtungen beispielsweise Innen- und Außenantennen für tragbare Telefone, Sendeempfänger für drahtloses LAN (Hostvorrichtung, Nebenvorrichtung) umfassen, und für die vorgenannten ist die vorliegende Erfindung außerordentlich sinnvoll, insbesondere für diejenigen, bei denen eine Größenreduzierung erforderlich ist.
Beispiele
Die Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
(Beispiele 1–27 und Vergleichsbeispiele 1–5)
Jedes Bestandteilpulver als Magnetmaterial für Antennen, das ein hexagonales M-Ferritpulver umfasst, welches MA und MB aufweist, wie in Tabelle 1 bzw. 2 aufgeführt ist, mit einem Zusammensetzungsverhältnis, das in diesen Tabellen von x dargestellt ist, und erforderlichenfalls Additiven (mindestens eine Art von SiO₂, CaO und Bi₂O₃) mit einem Gehaltverhältnis, das in diesen Tabellen gezeigt ist, wurde hergestellt, um eine Probe (gesinterten Presskörper) zum Bewerten der physikalischen Eigenschafen und Charakteristiken jedes Beispiels und jedes Vergleichsbeispiels zu fertigen. Das Bestandteilpulver wurde hergestellt durch: Unterziehen jedes Materials einer Nassmischung für 16 Stunden mittels einer Kugelmühle aus Stahl; Kalzinieren des gemischten Pulvers für 2 Stunden bei 1200°C in der Atmosphäre; dann nach dem Hinzufügen der oben genannten Additive zu dem gemischten Pulver Mahlen des Pulvers für 16 Stunden mittels einer Kugelmühle aus Stahl. Nachdem das granulierte Bestandteilpulver unter einem Druck von 100 MPa in eine vorbestimmte Form gebracht worden ist, wurde ein Brennprozess für das Bestandteilpulver für den Presskörpers 2 Stunden lang in der Atmosphäre bei einer Temperatur von 1100 bis 1380°C (1200°C in Beispiel 1, 1250°C in Beispiel 2, 1350°C in Beispiel 3, und bei den anderen Beispielen werden diese Werte als Index zur Durchführung von Feinjustierungen entsprechend dem durchschnittlichen Soll-Kristallpartikeldurchmesser verwendet) durchgeführt. Bei den Beispielen 13 und 25–27 wurde ein Bestandteilpulver von Beispiel 5 verwendet, und ein Verbrennungsmittel (Styropor mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 10 μm) wurde ferner zum Einstellen der gewünschten Porenzahl verwendet.
(Referenzbeispiele 1 und 2)
Eine Probe (gesinterter Presskörper) zum Bewerten der physikalischen Eigenschaften und Charakteristiken der Referenzbeispiele 1 und 2 wurde auf ähnliche Weise hergestellt wie bei den oben beschriebenen Beispielen und Vergleichsbeispielen, mit der Ausnahme, dass ein dielektrisches Pulver, das auf der Formel CaTiO₃ basiert, und ein hexagonales Y-Ferritpulver, das von der Formel Ba₂Co₂Fe₁₂O₂₂ dargestellt wird, als Bestandteilpulver verwendet worden ist.
(Bewertung hinsichtlich physikalischer Eigenschaften und Charakteristiken)
<Durchschnittlicher Kristallpartikeldurchmesser>
Der durchschnittliche Kristallpartikeldurchmesser wurde anhand eines Durchschnitts von N = 50 dadurch bestimmt, dass die Fläche der Probe, welche die Form eines gesinterten Presskörpers aufweist, nach dem Ätzen mittels konzentrierter Chlorwasserstoffsäure mit einem Rasterelektronenmikroskop beobachtet worden ist.
<Materialkennwert>
Jede ringförmige Probe (Außendurchmesser 7 mm × Innendurchmesser 3,04 mm × Dicke 1–2 mm) wurde aus einem gesinterten Presskörper jedes hergestellten Bestandteilpulvers gefertigt. Der reelle Teil μr', der imaginäre Teil μr'' und der magnetische Verlust tan δμ der komplexen relativen Permeabilität μr jeder erhaltenen ringförmigen Probe bei einer Raumtemperatur von 25°C wurden von dem Ergebnis eines S-Parameters bei einer Frequenz von 0,1–18 GHz abgeleitet, der unter Verwendung eines Netzwerkanalysators (hergestellt von Agilent Corporation: HP8510C) gemessen worden war. Jede stabförmige Probe (1 mm × 1 mm × 80 mm) wurde aus dem gesinterten Presskörper jedes hergestellten Bestandteilpulvers gefertigt. Der reelle Teil εr', der imaginäre Teil εr'' und der dielektrische Verlust tan δμ der komplexen relativen Permittivität εr jeder erhaltenen stabförmigen Probe bei einer Raumtemperatur von 25°C wurden mittels eines Hohlraumresonator-Störverfahrens bei einer Frequenz von 2 GHz unter Verwendung desselben Netzwerkanalysators gemessen.
Ferner wurden die Eigenresonanzfrequenz f0(n) (Frequenz, bei der ein Wert des imaginären Teils μ'' in einem Frequenzband von 5 GHz oder mehr einen Spitzenwert darstellt) und die Resonanzfrequenz der magnetischen Domänenwand f0(d·w) (Frequenz, bei der ein Wert des imaginären Teils μ'' in einem Frequenzband von 1 GHz oder weniger einen Spitzenwert darstellt) anhand der Frequenzabhängigkeit des imaginären Teils μ'' der komplexen relativen Permeabilität jeder ringförmigen Probe festgestellt.
<Antennencharakteristik>
Jede Probe in Form eines rechteckigen Blocks (10 mm × 3 mm × 4 mm) wurde aus einem gesinterten Presskörper jedes hergestellten Bestandteilpulvers gefertigt, und eine Elektrode wurde auf einer Fläche jeder erhaltenen Probe, die die Form eines rechteckigen Blocks aufwies, ausgebildet (ein Elektrodenmuster wurde mittels jeweiliger Proben auf geeignete Weise eingestellt), wodurch jede Chip-Antenne mit einer Resonanzfrequenz von 1,5 GHz und einer Ausgestaltung, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die in 1 gezeigte, hergestellt wird. Jede erhaltene Chip-Antenne wurde auf ein planares Substrat montiert und in einem Zustand, in dem ein Ende der Elektrode mit der Speiseelektrode verbunden ist, wurden die maximale Strahlungsausbeute und die Bandbreite (Frequenzbereich um den Mittelwert von 1,5 GHz herum, bei dem die Strahlungsausbeute 50% oder mehr beträgt) anhand der unter Verwendung einer kleinen Messvorrichtung für die 3D-Senderichtwirkung (hergestellt von SATIMO Corporation: STARLAB) gemessenen Strahlungsausbeute bewertet.
<Porenzahl>
Eine Porenzahl wurde in eine Volumenbelegung umgewandelt, und zwar durch Beobachten der Fläche der Probe, die die Form eines gesinterten Presskörpers aufwies, mittels eines Rasterelektronenmikroskops, nachdem diese mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure geätzt worden ist, und Berechnen des von den Poren belegten Bereichs mittels eines Bildanalyseprozesses und anschließendes Multiplizieren der Porenform mit 2/3 unter Berücksichtigung, dass die Form eine Kugel ist.
Die erhaltenen Messergebnisse der Bewertung sind in Tabellen 1 und 2 aufgeführt. Es ist anhand dieser Ergebnisse festgestellt worden, dass Folgendes insgesamt erfüllt ist: bei dem Bestandteilpulver und der Antenne des Beispiels nach der vorliegenden Erfindung war die Eigenresonanzfrequenz f0(n) gleich oder größer als 5 GHz, und die Resonanzfrequenz der magnetischen Domänenwand f0(d·w) war gleich oder kleiner als 0,8 GHz; der reelle Teil μ'r einer komplexen relativen Permeabilität bei 2 GHz war gleich oder größer als 1,2; der magnetische Verlust war gleich oder kleiner als 0,01; der reelle Teil ε'r einer komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz war gleich oder kleiner als 30; und der dielektrische Verlust war gleich oder kleiner als 0,05. Vorteile gegenüber den Vergleichsbeispielen und Referenzbeispielen sind festgestellt worden. Anhand des Vergleichs zwischen Beispielen 5, 13 und 25–27 ist festgestellt worden, dass diejenigen mit einer Porenzahl, die auf 1–40% eingestellt worden war, eine maximale Strahlenausbeute und Bandbreite aufweisen, welche wesentlich erhöht sind, und insbesondere einen besseren Antennenwirkungsgrad im Vergleich zu denjenigen, bei denen keine Einstellung durchgeführt worden war, aufweisen.
Wie oben beschrieben worden ist, ist bei dem Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Erfindung ein besonderer hexagonaler M-Ferrit als Hauptphase enthalten, und der durchschnittliche Kristallpartikeldurchmesser ist gleich oder größer als 5 μm. Dies ermöglicht einen hohen Wirkungsgrad und dass die Bandbreite bei hohen Frequenzen in ausreichendem Maße als große Bandbreite aufrechterhalten werden kann und dass die Größe der Antenne oder der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, bei der diese verwendet wird, reduziert wird und dass ferner die Produktivität und die Wirtschaftlichkeit verbessert werden. Somit sind das Magnetmaterial für Antennen nach der vorliegenden Erfindung sowie die Antenne und die drahtlose Endvorrichtung, bei der diese verwendet wird, zweckdienlich zum Erweitern des Bands und zum Reduzieren der Größe der Antenne für Hochfrequenzsignale von beispielsweise 1 GHz oder mehr, und sie können in großem Umfang und auf effektive Weise für verschiedene drahtlose Endgeräte oder tragbare Endgeräte, wie z. B. tragbare Telefone, Spielautomaten, PDA, Personalcomputer, Innenantennen, Sendeempfänger für drahtloses LAN und Karten für Informationskommunikation sowie Systeme und Ausrüstungen, die diese umfassen, verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Antenne;
2: Basissubstrat;
4: Leiter;
6: Speiseanschluss;
10: Tragbares Telefon (drahtlose Kommunikationsvorrichtung),
10CA: Erster Gehäuseteil;
10CB: Zweiter Gehäuseteil;
11: Erste Antenne (Antenne);
12: Zweite Antenne (Antenne);
13: Gelenk.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-051829 [0001]

Claims

Magnetmaterial für Antennen, das umfasst: einen hexagonalen M-Ferrit, der durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt wird, als Hauptphase: MA·Fe_12-x·MB_x·O₁₉ (1) wobei MA mindestens eine Art ist, die aus der Gruppe bestehend aus Sr und Ba ausgewählt ist, MB MC oder MD ist, MC mindestens eine Art ist, die aus der Gruppe bestehend aus Al, Cr, Sc und In ausgewählt ist, MD eine äquivalente Mischung ist aus mindestens einer Art, die aus der Gruppe bestehend aus Ti, Sn und Zr ausgewählt ist, und mindestens einer Art, die aus der Gruppe bestehend aus Ni, Zn, Mn, Mg, Cu und Co ausgewählt ist, X eine Zahl von 1 bis 5 ist, wobei ein durchschnittlicher Kristallpartikeldurchmesser gleich oder größer als 5 μm ist.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 1, das ferner mindestens eine Art umfasst, die aus der Gruppe bestehend aus 0,1–3 Massen-% SiO₂, 0,5–5 Massen-% CaO und 0,5–8 Massen-% Bi₂O₃ ausgewählt ist.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 1, bei dem eine Eigenresonanzfrequenz f0(n) gleich oder größer ist als 5 GHz und eine Resonanzfrequenz einer magnetischen Domänenwand f0(d·w) gleich oder kleiner ist als 8 GHz.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 2, bei dem eine Eigenresonanzfrequenz f0(n) gleich oder größer ist als 5 GHz und eine Resonanzfrequenz einer magnetischen Domänenwand f0(d·w) gleich oder kleiner ist als 8 GHz.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 1, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permeabilität bei 2 GHz gleich oder größer ist als 1,2 und ein magnetischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,01.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 2, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permeabilität bei 2 GHz gleich oder größer ist als 1,2 und ein magnetischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,01.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 3, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permeabilität bei 2 GHz gleich oder größer ist als 1,2 und ein magnetischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,01.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 4, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permeabilität bei 2 GHz gleich oder größer ist als 1,2 und ein magnetischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,01.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 1, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 30 und ein dielektrischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,05.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 2, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 30 und ein dielektrischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,05.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 3, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 30 und ein dielektrischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,05.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 4, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 30 und ein dielektrischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,05.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 5, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 30 und ein dielektrischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,05.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 6, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 30 und ein dielektrischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,05.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 7, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 30 und ein dielektrischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,05.
Magnetmaterial für Antennen nach Anspruch 8, bei dem ein reeller Teil einer komplexen relativen Permittivität bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 30 und ein dielektrischer Verlust bei 2 GHz gleich oder kleiner ist als 0,05.
Antenne, die umfasst: eine Basissubstanz, die das Magnetmaterial für Antennen nach einem der Ansprüche 1–16 umfasst; einen Leiter, der auf einer Fläche oder innerhalb der Basissubstanz angeordnet ist; und einen Speiseanschluss, der mit dem Leiter verbunden ist und eine elektrische Energie zu dem Leiter liefert.
Antenne nach Anspruch 17, bei dem die Basissubstanz ein gesinterter Presskörper mit einer Porenzahl von 1–40% ist.
Drahtlose Endvorrichtung, die die Antenne nach Anspruch 17 umfasst.
Drahtlose Endvorrichtung, die die Antenne nach Anspruch 18 umfasst.