DE60005878T2 - Keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen, dielektrischer Resonator, dielektrischer Filter, dielektrischer Duplexer und Kommunikationsvorrichtung - Google Patents

Keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen, dielektrischer Resonator, dielektrischer Filter, dielektrischer Duplexer und Kommunikationsvorrichtung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine dielektrische keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen sowie einen dielektrischen Resonator, ein dielektrisches Filter, einen dielektrischen Duplexer und eine Kommunikationsvorrichtung, in denen dieselbe benutzt wird.
  • Dielektrische keramische Komponenten finden in weiten Kreisen Verwendung als dielektrische Resonatoren und dielektrische Filter, die in elektronische Geräte eingebaut sind, wie z.B. tragbare Telefone, Personenfunkausrüstung und Satellitenfunkempfänger, die in Hochfrequenzbändern, einschließlich Mikrowellenbändern und Millimeterwellenbändern benutzt werden. Diese dielektrischen keramischen Komponenten für Hochfrequenzanwendungen erfordern hohe Dielektrizitätskonstanten und hohe Q-Werte sowie eine Einstellung des Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz auf angemessene Werte nahe bei null.
  • Beispiele für offenbarte dielektrische keramische Zusammensetzungen schließen eine BaO-Nd2O3-TiO2-PbO-Zusammensetzung (offenbart in der Geprüften Japanischen Patentanmeldung Nr. 56-26 321), eine BaO-Nd2O3-TiO2-Bi2O3-Zusammensetzung (offenbart in der Geprüften Japanischen Patentanmeldung Nr. 59-51 091), eine BaO-Nd2O3-Ce2O4-Sm2O3-TiO2-Bi2O3-Fe2O3-Zusammensetzung (offenbart in der Japanischen Patentauslegeschrift Nr. 63-237 304) und eine BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2-Bi2O3-Zusammensetzung (offenbart in der Japanischen Patentauslegeschrift Nr. 4-104 946) ein.
  • Diese herkömmlichen BaO-Nd2O3-TiO2-PbO- und BaO-Nd2O3-TiO2-Bi2O3-Zusammensetzungen weisen in Bezug auf die relativen Dielektrizitätskonstanten εr, die für dielektrische Resonatoren von ungenügender Höhe sind, niedrige Q-Werte auf. In der BaO-Nd2O3-Ce2O4-Sm2O3-TiO2-Bi2O3-Fe2O3-Zusammensetzung ist der Q-Wert verbessert, jedoch ist durch die Zugabe von Fe2O3 die relative Dielektrizitätskonstante für die praktische Anwendung auf ein unzureichendes Maß herabgesetzt. Obwohl die BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2-Bi2O3-Zusammensetzung einen hohen Q-Wert aufweist, ist der Q-Wert aufgrund von Sauerstoff-Fehlstellen, die während eines Sinterverfahrens durch Reduktion gebildet werden, instabil.
  • In den Patentzusammenfassungen aus Japan, Band 017, Nr. 630 (E-1463), 22. November 1993, entsprechend JP 05 205 520 , wird eine dielektrische Porzellanzusammensetzung offenbart, die durch x{(BaO)1–w(SrO)w}·ySm2O3·zTiO2 ausgedrückt wird, wobei 0,10 ≤ (x) ≤ 0,20, 0,10 < (y) ≤ 0,20, 0,60 ≤ (z) ≤ 0,75 bzw. 0,02 ≤ (w) ≤ 0,30 und (x) + (y) + (z) = 1 sind. Dieses Dokument offenbart ferner x{(BaO)1–w(SrO)w}.y{(Sm2O3)1–v(Ln2O3)v}·zTiO2 (wobei Ln mindestens eines von Nd und Pr darstellt), wobei 0,10 ≤ (x) ≤ 0,20, 0,10 ≤ (y) ≤ 0,20, 0,60 ≤ (z) ≤ 0,75, 0,02 ≤ (w) ≤ 0,30 bzw. 0 < (v) ≤ 0,80 und (x) + (y) + (z) = 1 sind.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine dielektrische keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen bereitzustellen, die keine Bildung von Sauerstoff-Fehlstellen hervorruft, das heißt, während eines Sinterverfahrens hohe Reduktionsbeständigkeit aufweist, die eine hohe relative Dielektrizitätskonstante εr und einen stabilen Q-Wert in einem Mikrowellenband aufweist und die den Temperaturkoeffizienten τf der Resonanzfrequenz auf einen angemessenen Wert in der Nähe von null ppm/°C regulieren kann.
  • Diese Aufgabe ist mit einer dielektrischen keramischen Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen gelöst, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
  • Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen dielektrischen Resonator, ein dielektrisches Filter, einen dielektrischen Duplexer und eine Kommunikationsvorrichtung bereitzustellen, in denen diese dielektrische keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen benutzt wird.
  • Diese Aufgaben sind mit einem dielektrischen Resonator, welcher die Merkmale des Anspruchs 2 aufweist, einem dielektrischen Filter, welches die Merkmale des Anspruchs 3 aufweist, einem dielektrischen Duplexer, welcher die Merkmale des Anspruchs 4 aufweist, bzw. einer Kommunikationsvorrichtung, welche die Merkmale des Anspruchs 5 aufweist, gelöst.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht eine dielektrische keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen im wesentlichen aus xBaO-yTiO2-z{(1-m-n)Nd2O3-mSm2O3-nPr2O11/3}, wobei die Koeffizienten x, y, z, m und n molare Verhältnisse darstellen, x + y + z = 1, 0 < m ≤ 0,40, 0 < n ≤ 0,25 ist und die Koeffizienten x, y und z sich in einem Gebiet befinden, das in einem Dreieckdiagramm von den Punkten A, B, C und D begrenzt ist, wobei der Punkt A sich in (x = 0,16, y = 0,70, z = 0,14) befindet, der Punkt B sich in (x = 0,16, y = 0,68, z = 0,16) befindet, der Punkt C sich in (x = 0,13, y = 0,68, z = 0,19) befindet und der Punkt D sich in (x = 0,13, y = 0,70, z = 0,17) befindet, wobei die Zusammensetzung ferner eine Bi-Verbindung in einer Menge von mehr als 0 Gewichtsteilen bis 9 Gewichtsteilen, bezogen auf Bi2O3, und eine Fe-Verbindung in einer Menge von 0,01 oder mehr Gewichtsteilen bis 0,3 Gewichtsteilen, bezogen auf Fe2O3, als zusätzliche Komponenten bezogen auf 100 Gewichtsteile xBaO-yTiO2-z{(1-mn)Nd2O3-mSm2O3-nPr2O11/3} umfaßt.
  • Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein dielektrischen Resonator eine dielektrische keramische Komponente und Eingangs-/Ausgangs-Anschlußpunkte, wobei der dielektrische Resonator durch elektromagnetisches Koppeln der dielektrischen keramischen Komponente an die Eingangs-/Ausgangs-Anschlußpunkte wirkt, wobei die dielektrische keramische Komponente die obige dielektrische keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen umfaßt.
  • Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein dielektrisches Filter den obigen dielektrischen Resonator und äußere Kopplungsmittel.
  • Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein dielektrischen Duplexer mindestens zwei dielektrische Filter, Eingangs/Ausgangs-Anschlußmittel, die jeweils mit den dielektrischen Filtern verbunden sind, und ein Antennenanschlußmittel, das gemeinsam an die dielektrischen Filter angeschlossen ist, wobei mindestens eines der dielektrischen Filter das obige dielektrische Filter ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Dreieckdiagramm, welches das Verhältnis von primären Komponenten in einer erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen darstellt,
  • 2 ist eine isometrische Ansicht eines dielektrischen Resonators der vorliegenden Erfindung,
  • 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 2,
  • 4 ist eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen dielektrischen Filters,
  • 5 ist eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen dielektrischen Duplexers, und
  • 6 ist ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • 2 ist eine isometrische Ansicht eines dielektrischen Resonators der vorliegenden Erfindung, und 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 2. Die 2 und 3 betreffend, ist ein dielektrischer Resonator 1 von einem elektromagnetischen Transversalmodus-(TEM)-Typ und besteht aus einer prismatischen dielektrischen keramischen Komponente 2, die ein Durchgangsloch aufweist, das mit einem inneren Leiter 3a gefüllt ist. Die Seiten des dielektrischen Resonators 1 sind mit einem äußeren Leiter 3b bedeckt. Wenn die dielektrische keramische Komponente 2 elektromagnetisch mit Eingangs/Ausgangs-Anschlußpunkten gekoppelt ist, das heißt, mit äußeren Kopplern, wirkt die dielektrische keramische Komponente 2 als ein dielektrischer Resonator. Die dielektrische keramische Komponente 2 besteht aus einer erfindungsgemäßen dielektrischen keramischen Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen.
  • Andere als die prismaförmige Gestalt und andere Modi als der TEM-Modus, wie z.B. ein magnetischer Transversal-(TM)-Modus und ein elektrischer Transversal-(TE)-Modus können in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
  • 4 ist eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen dielektrischen Filters. Ein dielektrisches Filter 4 schließt den obigen dielektrischen Resonator ein, der aus der obigen dielektrischen keramischen Komponente 2, die das Durchgangsloch, den inneren Leiter 3a und den äußeren Leiter 3b aufweist, und dem äußeren Koppler 5 besteht. Obwohl der in 4 gezeigte dielektrische Filter 4 vom Blocktyp ist, kann der dielektrische Filter 4 vom einzeln aufgebauten Typ sein.
  • 5 ist eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen dielektrischen Duplexers. Ein dielektrischer Duplexer 6 schließt zwei dielektrische Filter, einen Eingangsanschluß 7, der an eines der dielektrischen Filter angeschlossen ist, einen Ausgangsanschluß 8, der an das andere dielektrische Filter angeschlossen ist, und einen Antennenanschluß, der gewöhnlich an diese beiden dielektrischen Filter angeschlossen ist, ein. Jedes dielektrische Filter besteht aus der dielektrischen keramischen Komponente 2, die das Durchgangsloch, den inneren Leiter 3a und den äußeren Leiter 3b aufweist. Obwohl der in 5 dargestellte dielektrische Duplexer 6 vom Blocktyp ist, kann der dielektrische Duplexer 6 vom einzeln aufgebauten Typ sein.
  • 6 ist ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung. Eine Kommunikationsvorrichtung 10 schließt einen dielektrischen Duplexer 12, einen Übertragungskreis 14, einen Empfangskreis 16 und eine Antenne 18 ein. Der Übertragungskreis 14 ist an einen Eingangsanschluß 20 des dielektrischen Duplexers 12 angeschlossen, und der Empfangskreis 16 ist an einen Ausgangsanschluß 22 des dielektrischen Duplexers 12 angeschlossen. Die Antenne 18 ist an einen Antennenanschluß 24 des dielektrischen Duplexers 12 angeschlossen. Der dielektrische Duplexer 12 schließt zwei dielektrische Filter 26 und 28 ein. Jedes der dielektrischen Filter 26 und 28 besteht aus dem obigen dielektrischen Resonator 1 und dem äußeren Koppler 30. Das dielektrische Filter 26 ist zwischen dem Eingangsanschluß 20 und dem Antennenanschluß 24 angeschlossen, und das dielektrische Filter 28 ist zwischen dem Antennenanschluß 24 und dem Ausgangsanschluß 22 angeschlossen.
  • Die dielektrische keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen der vorliegenden Erfindung enthält xBaO-yTiO2-z{(1-m-n)Nd2O3-mSm2O3-nPr2O11/ 3}, wobei die Koeffizienten x, y, z, m und n molare Verhältnisse darstellen, x + y + z = 1, 0 < m ≤ 0,40, 0 < n ≤ 0,25, und die Koeffizienten x, y und z sich in einem Dreieckdiagramm, dargestellt in der 1, in einem Gebiet befinden, das von den Punkten A, B, C und D begrenzt ist: Punkt A (x = 0,16, y = 0,70, z = 0,14), Punkt B (x = 0,16, y = 0,68, z = 0,16), Punkt C (x = 0,13, y = 0,68, z = 0,19) und Punkt D (x = 0,13, y = 0,70, z = 0,17), wobei die Zusammensetzung ferner eine Bi-Verbindung in einer Menge von mehr als 0 Gewichtsteilen bis 9 Gewichtsteilen auf der Basis von Bi2O3 und eine Fe-Verbindung in einer Menge von 0,01 oder mehr Gewichtsteilen bis 0,3 Gewichtsteilen auf der Basis von Fe2O3 als zusätzliche Komponenten, bezogen auf 100 Gewichtsteile xBaO-yTiO2-z{(1-m-n)Nd2O3-mSm2O3-nPr2O11/3}, umfaßt.
  • Diese Zusammensetzung bildet während eines Sinterverfahrens kaum Sauerstoff-Fehlstellen in der keramischen Zusammensetzung, weist hohe Reduktionsbeständigkeit, eine hohe relative Dielektrizitätskonstante εr und einen hohen und stabilen Q-Wert auf und ist fähig, den Temperaturkoeffizienten τf der Resonanzfrequenz auf ein angemessenes Maß nahe bei null ppm/°C zu regulieren.
  • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die folgenden Beispiele beschrieben.
  • Bariumcarbonat (BaCo3), Neodymoxid (Nd2O3), Samariumoxid (Sm2O3), Praseodymoxid (Pr2O11/3) und Titanoxid (TiO2) wurden als Ausgangsmaterialien für primäre Komponenten hergestellt, und Wismutoxid (Bi2O3) und Eisenoxid (Fe2O3) wurden als Ausgangsmaterialien für zusätzliche Komponenten hergestellt (alle Materialien wurden pulverisiert). In jeder Probe wurden diese Materialien in einem in Tabelle 1 dargestellten Verhältnis abgewogen, wobei die Koeffizienten x, y, z, m und n molare Verhältnisse der primären Komponenten in der Formel xBaO-yTiO2-z{(1-m-n)Nd2O3-mSm2O3-nPr2O11/3} darstellten, und der Bi2O3-Gehalt und der Fe2O3-Gehalt wurden durch Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile der primären Komponenten dargestellt.
  • Diese Materialien wurden unter Benutzung einer Kugelmühle naßgemischt, und die Mischung wurde entwässert, getrocknet und dann bei 1.000 bis 1.200 °C mindestens eine Stunde lang kalziniert. Das kalzinierte Produkt wurde pulverisiert und mit einem organischen Bindemittel vermischt. Die Mischung wurde in eine Form gegeben und bei 1.300 bis 1.400°C in Luft oder einer Stickstoffatmosphäre, die weniger als 0,1 Volumenprozent Sauerstoff enthielt, gesintert, um einen scheibenförmigen Sinterkörper mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke von 5 mm herzustellen.
  • Die spezifische Dielektrizitätskonstante εr und der Q-Wert des Sinterkörpers wurden bei 25 °C und einer Frequenz von 4 bis 5 GHz mittels eines Resonatorverfahrens vom Anschluß-Kurzschluß-Typ gemessen, wobei der Q-Wert auf Grundlage des Gesetzes Q x f = konstant in einen Wert für 1 GHz umgewandelt wurde. Der Temperaturkoeffizient τf der Resonanzfrequenz zwischen 25°C und 55 °C wurde aus TEM-Modus-Resonanzfrequenzen bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt, worin die mit einem Sternchen markierte Probe anzeigt, daß die Zusammensetzung der Probe außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegt.
  • Tabelle 1
    Figure 00080001
  • Die Tabelle 1 zeigt, daß die Proben, welche die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen aufweisen, eine hohe spezifische Dielektrizitätskonstante εr und hohe Q-Werte aufweisen. Zudem kann der Temperaturkoeffizient τf ppm/°C der Resonanzfrequenz auf einen angemessenen Wert nahe bei null ppm/°C reguliert werden. Auch weisen die Proben der vorliegenden Erfindung, die in einer Stickstoffatmosphäre gesintert werden, hohe Q-Werte auf, da in der keramischen Zusammensetzung keine Sauerstoff-Fehlstellen gebildet werden.
  • Zusammenfassend: Die Reduktionsbeständigkeit kann bei einem Fe-Gehalt von 0,3 Gewichtsprozent oder weniger und 0,01 Gewichtsprozent oder mehr auf der Basis von Fe2O3 verbessert werden, ohne eine verminderte spezifische Dielektrizitätskonstante εr hervorzurufen. Bei einem Pr2O11/3-Gehalt n in einem Bereich von 0 < n ≤ 0,25 werden eine ausreichend hohe spezifische Dielektrizitätskonstante εr und ein hoher Q-Wert erzielt. Beim Vergleichen von Probe 8, außerhalb der vorliegenden Erfindung, und der erfindungsgemäßen Probe 10, weist die erfindungsgemäße keramische Zusammensetzung, die als eine zusätzliche Komponente eine kleine Menge Fe2O3 enthält, nach dem Sintern in einer Stickstoffatmosphäre hohe Reduktionsbeständigkeit ohne einen verminderten Q-Wert auf. Beim Vergleichen der erfindungsgemäßen Probe 10 mit der Probe 23, außerhalb der vorliegenden Erfindung, sind eine ausreichend hohe spezifische Dielektrizitätskonstante εr und ein wünschenswerter Temperaturkoeffizient τf der Resonanzfrequenz nahe bei null nur erhältlich, wenn der Pr2O11/3-Gehalt in dem obigen Bereich liegt.
  • Mit Bezugnahme auf die 1 und die Tabelle 1 werden die Gründe für die Beschränkung der Gehalte der primären Komponenten, die durch die Formel xBaO-yTiO2-z{(1-m-n)Nd2O3-mSm2O3-nPr2O11/3} dargestellt werden, und der zusätzlichen Bi- und Fe-Komponenten beschrieben.
  • Der Koeffizient x, der den BaO-Gehalt darstellt, liegt in einem Bereich von 0,13 ≤ x ≤ 0,16, wie in dem Dreieckdiagramm in 1 dargestellt. Wenn x < 0,13 ist, sind beide, die spezifische Dielektrizitätskonstante εr und der Q-Wert niedrig (siehe Probe 4 und 16 in Tabelle 1). Wenn x > 0,16 ist, ist der Q-Wert niedrig und der Temperaturkoeffizient τf der Resonanzfrequenz verschiebt sich merklich zu einer positiven Seite (siehe Probe 1 und 6).
  • Der Koeffizient y, der den TiO2-Gehalt darstellt, liegt in einem Bereich von 0,68 ≤ y ≤ 0,70, wie in dem Dreieckdiagramm in 1 dargestellt. Wenn y < 0,68 ist, ist das Sintern nicht zufriedenstellend (siehe Probe 3 und 5 in Tabelle 1). Wenn y > 0,70 ist, verschiebt sich der Temperaturkoeffizient τf der Resonanzfrequenz merklich zu einer positiven Seite (siehe Probe 21 und 22).
  • Der Koeffizient z liegt in einem Bereich von 0,14 ≤ z ≥ 0,19, wie in dem Dreieckdiagramm in 1 dargestellt. Wenn z < 0,14 ist, verschiebt sich der Temperaturkoeffizient τf der Resonanzfrequenz merklich zu einer positiven Seite (siehe Probe 1 und 22 in Tabelle 1). Wenn z > 0,19 ist, sind die spezifische Dielektrizitätskonstante εr und der Q-Wert niedrig, und der Temperaturkoeffizient τf der Resonanzfrequenz verschiebt sich merklich zu einer positiven Seite (siehe Probe 3 und 16).
  • Der Koeffizient m, der den Sm2O2-Gehalt darstellt, liegt in einem Bereich von 0 < m < 0,40. Wenn m = 0 ist, verschiebt sich der Temperaturkoeffizient rf der Resonanzfrequenz merklich zu einer positiven Seite (siehe Probe 20 in Tabelle 1). Wenn m > 0,40 ist, verschiebt sich der Temperaturkoeffizient rf der Resonanzfrequenz merklich zu einer negativen Seite (siehe Probe 7).
  • Der Koeffizient n, der den Pr2O11/3-Gehalt darstellt, liegt in einem Bereich von 0 < n ≤ 0,25. Wenn n = 0 ist, ist die spezifische Dielektrizitätskonstante εr niedrig, und der Temperaturkoeffizient rf der Resonanzfrequenz verschiebt sich merklich zu einer negativen Seite (siehe Probe 23 in Tabelle 1). Wenn n > 0,25 ist, ist der Q-Wert niedrig und der Temperaturkoeffizient τf der Resonanzfrequenz verschiebt sich merklich zu einer positiven Seite (siehe Probe 26).
  • Der Bi-Gehalt auf der Basis von Bi2O3 beträgt mehr als 0 Gewichtsteile bis 9 Gewichtsteile. Wenn der Bi-Gehalt 0 Gewichtsteile beträgt, verschiebt sich der Temperaturkoeffizient τf der Resonanzfrequenz merklich zu einer positiven Seite (siehe Probe 15). Wenn der Bi-Gehalt 9 Gewichtsteile übersteigt, sind die spezifische Dielektrizitätskonstante εr und der Q-Wert niedrig und der Temperaturkoeffizient rf der Resonanzfrequenz verschiebt sich merklich zu einer positiven Seite (siehe Probe 18).
  • Der Fe-Gehalt auf der Basis von Fe2O3 beträgt 0,01 oder mehr Gewichtsteile bis 0,3 Gewichtsteile. Wenn der Fe-Gehalt weniger als 0,01 Gewichtsteile beträgt, sinkt der Q-Wert aufgrund von Sauerstoff-Fehlstellen durch Reduktion nach dem Sintern in einer Stickstoffatmosphäre (siehe Probe 8). Wenn der Fe-Gehalt 0,30 Gewichtsteile übersteigt, sind die spezifische Dielektrizitätskonstante εr und der Q-Wert sowohl nach dem Sintern in Luft als auch in einer Stickstoffatmosphäre niedrig und der Temperaturkoeffizient τf der Resonanzfrequenz verschiebt sich merklich zu einer negativen Seite (siehe Probe 13 und 14).
  • In den obigen Beispielen werden Wismutoxid, Bi2O3, und Eisenoxid, Fe2O3, als die zusätzlichen Komponenten vor der Kalzinierung der primären Komponenten zugegeben. Diese zusätzlichen Komponenten können nach der Kalzinierung der primären Komponenten zu den primären Komponenten zugegeben werden.
  • Wie oben beschrieben, werden in der keramischen Zusammensetzung während eines Sinterverfahrens in der vorliegenden Erfindung kaum Sauerstoff-Fehlstellen gebildet. Somit weist die keramische Zusammensetzung hohe Reduktionsbeständigkeit während eines Sinterverfahrens, eine hohe relative Dielektrizitätskonstante εr und einen stabilen Q-Wert in einem Mikrowellenband auf und kann den Temperaturkoeffizienten rf der Resonanzfrequenz auf einen angemessenen Wert in der Nähe von null ppm/°C regulieren.
  • Somit weisen der dielektrische Resonator, das dielektrische Filter, der dielektrische Duplexer und die Kommunikationsvorrichtung, welche die dielektrische keramische Komponente benutzen, welche die obige Zusammensetzung aufweist, ebenfalls zufriedenstellende Kennzeichen auf.

Claims (5)

  1. Dielektrische keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen, im wesentlichen bestehend aus xBaOyTiO2-z{(1-m-n)Nd2O3-mSm2O3-nPr2O11/3}, wobei die Koeffizienten x, y, z, m und n molare Verhältnisse darstellen, x + y + z = 1, 0 < m ≤ 0,40, 0 < n ≤ 0,25 und die Koeffizienten x, y und z sich in einem Gebiet befinden, das von den Punkten A, B, C und D in einem Dreieckdiagramm begrenzt ist, wobei der Punkt A sich in (x = 0,16, y = 0,70, z = 0,14) befindet, der Punkt B sich in (x = 0,16, y = 0,68, z = 0,16) befindet, der Punkt C sich in (x = 0,13, y = 0,68, z = 0,19) befindet und der Punkt D sich in (x = 0,13, y = 0,70, z = 0,17) befindet, wobei die Zusammensetzung ferner eine Bi-Verbindung in einer Menge von mehr als 0 Gewichtsteilen bis 9 Gewichtsteilen auf der Basis von Bi2O3 und eine Fe-Verbindung in einer Menge von 0,01 oder mehr Gewichtsteilen bis 0,3 Gewichtsteilen auf der Basis von Fe2O3 als zusätzliche Komponenten bezogen auf 100 Gewichtsteile xBaO-yTiO2-z{(1-mn)Nd2O3-mSm2O3-nPr2O11/3} umfaßt.
  2. Dielektrischer Resonator, umfassend eine dielektrische keramische Komponente und Eingangs-/Ausgangs-Anschlußpunkte, wobei der dielektrische Resonator durch elektromagnetisches Koppeln der dielektrischen keramischen Komponente an die Eingangs-/Ausgangs-Anschlußpunkte wirkt, wobei die dielektrische keramische Komponente eine dielektrische keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen nach Anspruch 1 umfaßt.
  3. Dielektrisches Filter, umfassend einen dielektrischen Resonator nach Anspruch 2 und äußere Kopplungsmittel.
  4. Dielektrischer Duplexer, umfassend: mindestens zwei dielektrische Filter, Eingangs-/Ausgangs-Anschlußmittel, die jeweils mit den dielektrischen Filtern verbunden sind, und Antennenanschlußmittel, mit dem die dielektrischen Filter gemeinsam verbunden sind, wobei mindestens eines der dielektrischen Filter ein dielektrisches Filter nach Anspruch 3 ist.
  5. Kommunikationsvorrichtung, umfassend einen dielektrischen Duplexer nach Anspruch 4, einen Übertragungskreis, der an mindestens ein Eingangs-/Ausgangs-Anschlußmittel des dielektrischen Duplexers angeschlossen ist, einen Empfangskreis, der an mindestens ein anderes Eingangs/Ausgangs-Anschlußmittel, das verschieden ist von dem mindestens einen Eingangs-/Ausgangs-Anschlußmittel, angeschlossen ist, und eine Antenne, die an das Antennenanschlußmittel des dielektrischen Duplexers angeschlossen ist.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3840869B2 (ja) * 1999-10-28 2006-11-01 株式会社村田製作所 高周波用誘電体磁器組成物、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置
WO2001082311A1 (fr) 2000-04-26 2001-11-01 The Furukawa Electric Co., Ltd. Ceramique dielectrique, composite de resine ceramique, pieces electriques, antenne et procede de fabrication correspondant
KR20040051732A (ko) * 2002-12-11 2004-06-19 주식회사 광성전자 유전체 세라믹 조성물
US6900150B2 (en) * 2003-04-29 2005-05-31 Cts Corporation Ceramic composition and method
WO2006098093A1 (ja) * 2005-03-16 2006-09-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. 高周波用誘電体磁器組成物、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、及び通信機装置
ATE458255T1 (de) 2007-12-21 2010-03-15 Vishay Resistors Belgium Bvba Stabiler thermistor
US8773222B2 (en) * 2008-01-31 2014-07-08 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Filter assembly
US7889024B2 (en) * 2008-08-29 2011-02-15 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Single cavity acoustic resonators and electrical filters comprising single cavity acoustic resonators
US9219956B2 (en) 2008-12-23 2015-12-22 Keyssa, Inc. Contactless audio adapter, and methods
US8554136B2 (en) 2008-12-23 2013-10-08 Waveconnex, Inc. Tightly-coupled near-field communication-link connector-replacement chips
US9960820B2 (en) 2008-12-23 2018-05-01 Keyssa, Inc. Contactless data transfer systems and methods
EP2957547B1 (de) 2009-12-16 2019-07-31 Skyworks Solutions, Inc. Dielektrische keramische materialien und entsprechende verfahren
RU2500651C1 (ru) * 2012-06-04 2013-12-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Керамический материал
TWI595715B (zh) 2012-08-10 2017-08-11 奇沙公司 用於極高頻通訊之介電耦接系統
CN106330269B (zh) 2012-09-14 2019-01-01 凯萨股份有限公司 具有虚拟磁滞的无线连接
US20140170982A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-19 Waveconnex, Inc. Contactless digital rights management data transfer systems and methods
WO2014100058A1 (en) 2012-12-17 2014-06-26 Waveconnex, Inc. Modular electronics
US9553616B2 (en) 2013-03-15 2017-01-24 Keyssa, Inc. Extremely high frequency communication chip
US9426660B2 (en) 2013-03-15 2016-08-23 Keyssa, Inc. EHF secure communication device
US10315959B2 (en) 2016-09-29 2019-06-11 Skyworks Solutions, Inc. Temperature compensated dielectric material
CN114988867A (zh) * 2022-06-13 2022-09-02 南京新智电子材料科技有限公司 一种高介电常数微波陶瓷材料及介质谐振器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63237304A (ja) * 1987-03-25 1988-10-03 アルプス電気株式会社 誘電体磁器組成物
DE69004374T2 (de) * 1989-08-09 1994-02-24 Oki Electric Ind Co Ltd Dielektrische Keramik zur Anwendung im Bereich der Mikrowellen.
US5130281A (en) * 1990-07-10 1992-07-14 Murata Manufacturing Co., Ltd. Dielectric ceramic compositions and manufacturing method of dielectric ceramics
US5256639A (en) * 1991-01-21 1993-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dielectric ceramic composition
JPH0612915A (ja) * 1991-08-14 1994-01-21 Denki Kagaku Kogyo Kk 誘電体磁器組成物及びその製造方法
JPH0612913A (ja) * 1991-08-14 1994-01-21 Denki Kagaku Kogyo Kk 誘電体磁器組成物及びその製造方法
US5264403A (en) * 1991-09-27 1993-11-23 Ngk Insulators, Ltd. Dielectric ceramic composition containing ZnO-B2 O3 -SiO2 glass
JPH05205520A (ja) * 1992-01-28 1993-08-13 Nippon Steel Corp 誘電体磁器組成物
JPH06139820A (ja) * 1992-10-23 1994-05-20 Ube Ind Ltd 誘電体磁器組成物

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