JP4972207B2 - 広帯域ｕｈｆアンテナ用セラミック誘電体処方 - Google Patents

広帯域ｕｈｆアンテナ用セラミック誘電体処方 Download PDF

Info

Publication number
JP4972207B2
JP4972207B2 JP2010511150A JP2010511150A JP4972207B2 JP 4972207 B2 JP4972207 B2 JP 4972207B2 JP 2010511150 A JP2010511150 A JP 2010511150A JP 2010511150 A JP2010511150 A JP 2010511150A JP 4972207 B2 JP4972207 B2 JP 4972207B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic
dielectric
dielectric material
ceramic dielectric
ceramic composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010511150A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010530346A (ja
Inventor
ベルシャドスキー エリ
クラヴシック マリナ
カトラロ レウヴェン
ベンバサット デヴィッド
アーロン ダニー
Original Assignee
ヴィシェイ インターテクノロジー インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヴィシェイ インターテクノロジー インコーポレイテッド filed Critical ヴィシェイ インターテクノロジー インコーポレイテッド
Publication of JP2010530346A publication Critical patent/JP2010530346A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4972207B2 publication Critical patent/JP4972207B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0485—Dielectric resonator antennas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/465—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
    • C04B35/47—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on strontium titanates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3215—Barium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3232—Titanium oxides or titanates, e.g. rutile or anatase
    • C04B2235/3234—Titanates, not containing zirconia
    • C04B2235/3236—Alkaline earth titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3244—Zirconium oxides, zirconates, hafnium oxides, hafnates, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3248—Zirconates or hafnates, e.g. zircon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3262—Manganese oxides, manganates, rhenium oxides or oxide-forming salts thereof, e.g. MnO
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3281—Copper oxides, cuprates or oxide-forming salts thereof, e.g. CuO or Cu2O
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3298—Bismuth oxides, bismuthates or oxide forming salts thereof, e.g. zinc bismuthate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/349—Clays, e.g. bentonites, smectites such as montmorillonite, vermiculites or kaolines, e.g. illite, talc or sepiolite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/36—Glass starting materials for making ceramics, e.g. silica glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002—Details
    • H01G4/018—Dielectrics
    • H01G4/06—Solid dielectrics
    • H01G4/08—Inorganic dielectrics
    • H01G4/12—Ceramic dielectrics
    • H01G4/1209—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material
    • H01G4/1218—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates
    • H01G4/1227—Ceramic dielectrics characterised by the ceramic dielectric material based on titanium oxides or titanates based on alkaline earth titanates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

本発明は、セラミック誘電体材料に関する。特に、本発明は、望ましい組み合わせの固有の誘電率と損失係数が得られるようなＵＨＦアンテナへの応用に適したセラミック誘電体材料に関するものである。
無線周波数（ＲＦ）用およびマイクロ波の周波数用のアンテナにおいては、幾つかの異なる誘電体セラミックスの使用が有望視されている。マイクロ波装置における誘電体使用の利点は、媒体中の電磁波の長さがその誘電率（λ〜１／√Ｋ）の平方根に反比例するという現象を利用して、アンテナのサイズを縮小できる点である。大半の商用マイクロ波材料の誘電率は、１０以下から３０〜４０までの範囲、あるいは、８０〜１００までの範囲で可変であり、後者の場合には、アンテナや共振器を最大で１０倍縮小できる。そのような材料の一部は、特許文献：ＵＳ５８４０６４２、ＵＳ５５６９６３２、ＫＲ２００４００５１７３２、ＣＮ１５１９２１６、ＲＵ２１６７８４２、ＷＯ９７２１６４２、特開平３−１９２６０６、特開平３−１８３６５７、ＵＳ４４４２２２０、に記載されており、ここでは、これらの特許文献の全てを引用により開示する。
しかしながら、３０〜６０ｃｍの波長範囲のＵＨＦドメイン（４７０ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚ）においては、材料の誘電率について顕著な増加が要求されるため、１０倍のサイズ縮小では不十分である。格段に高い誘電率（＞１０００）を有する材料は、強誘電体系をベースとしており、ＵＨＦにおいて、高い誘電損失と顕著な周波数依存性という特徴を有する。望ましいＵＨＦ周波数範囲４５０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚに関して実行可能なＵＨＦアンテナを形成するためには、アンテナの縮小化を可能とするために、妥当な組み合わせの誘電率と損失係数を誘電体に持たせなければならない。
ＵＨＦアンテナ等の用途に用いられる誘電体材料の改善が必要とされている。
したがって、本発明の第１の目的、特徴、あるいは効果は、この技術分野の状況を改善することである。
本発明の他の目的、特徴、あるいは効果は、ＵＨＦアンテナの用途に適した高特性の誘電体材料を提供することである。
本発明の他の目的、特徴、あるいは効果は、焼結時に特別な雰囲気制御を必要としないセラミック誘電体材料を提供することである。
本発明の他の目的、特徴、あるいは効果は、銀、ニオブ、タンタル等の高価な金属を使用しないセラミック誘電体材料を提供することである。
本発明の他の目的、特徴、あるいは効果は、比較的高い誘電率と低い誘電損失を有するセラミック誘電体材料を提供することである。
本発明のこれらの、あるいは他の目的、特徴、あるいは効果は、本明細書の以下の記載および請求の範囲から明らかである。
本発明の誘電体セラミック組成物は、１ＭＨｚにおいて、少なくとも２００の誘電率（Ｋ）と、０．０００６以下の誘電損失（ＤＦ）を有する。誘電体セラミック組成物は、雰囲気制御せずに空気中で焼成して焼結させることによって形成される。誘電体セラミック組成物は、９２．４９〜９７．５ｗｔ％の主要成分として、６０．１５〜６８．２ｗｔ％のチタン酸ストロンチウム、１１．０２〜２３．５９ｗｔ％のチタン酸カルシウム、および、７．１１〜２１．３２ｗｔ％のチタン酸バリウムを含み、２．５０〜７．５１ｗｔ％の微量成分として、１．１８〜３．５５ｗｔ％のジルコン酸カルシウム、０．５０〜１．５４ｗｔ％の三酸化ビスマス、０．２〜０．５９ｗｔ％のジルコニア、０．０２〜０．０７ｗｔ％の二酸化マンガン、０．１２〜０．３５ｗｔ％の酸化亜鉛、０．１２〜０．３５ｗｔ％の無鉛ガラスフリット、０．２４〜０．７１ｗｔ％のカオリン粘土、および、０．１２〜０．３５ｗｔ％の酸化セリウムを含む。この誘電体セラミック組成物は、広帯域ＵＨＦアンテナ、誘電体共振器、電気フィルタ、基板、モノリシックセラミック部品等において使用可能である。
本発明の製造方法は、セラミック誘電体材料の供給を含み、このセラミック誘電体材料は、９２．４９〜９７．５ｗｔ％の主要成分として、６０．１５〜６８．２ｗｔ％のチタン酸ストロンチウム、１１．０２〜２３．５９ｗｔ％のチタン酸カルシウム、および、７．１１〜２１．３２ｗｔ％のチタン酸バリウムを含み、２．５０〜７．５１ｗｔ％の微量成分として、１．１８〜３．５５ｗｔ％のジルコン酸カルシウム、０．５０〜１．５４ｗｔ％の三酸化ビスマス、０．２〜０．５９ｗｔ％のジルコニア、０．０２〜０．０７ｗｔ％の二酸化マンガン、０．１２〜０．３５ｗｔ％の酸化亜鉛、０．１２〜０．３５ｗｔ％の無鉛ガラスフリット、０．２４〜０．７１ｗｔ％のカオリン粘土、および、０．１２〜０．３５ｗｔ％の酸化セリウムを含む材料を主材料として構成される。この方法はさらに、このセラミック誘電体材料の焼成を含む。
本発明のセラミック誘電体材料の異なる例における誘電率と誘電損失を示すグラフである。 本発明のセラミック誘電体処方により形成されたＵＨＦアンテナの一形態を示す図である。
本発明は、焼結してセラミック基板を生成した場合に、高い誘電率（＞２００）と低損失（＜０．０００６０（１ＭＨｚ））を有する材料を提供可能なセラミック処方を提供するものである。チューナ回路要素と組み合わせた場合に、この基板は、有効な広帯域ＵＨＦアンテナとなる。また、国際出願公報ＷＯ９８０３４４６に記載されているＡｇ（Ｎｂ，Ｔａ）Ｏ3系とは異なり、本発明は、焼結中の雰囲気制御を必要とすることもなく、銀、ニオブ、タンタル等の高価な金属を使用するものでもない。
ＳｒＴｉＯ3−ＢａＴｉＯ3−ＣａＴｉＯ3系のセラミック処方の示量性の調査によって、広帯域ＵＨＦアンテナ用としての特性について妥当な組み合わせを示す処方範囲が明らかとなった。調査した組成物を以下の表１に示す。
Figure 0004972207
これらのセラミック組成物を、この技術分野の周知の方法により処方してセラミックスリップとし、鋳造して基板を生成した。焼成処理において有機物を除去した後、最終的な焼結処理を、大気中で、（他の温度についても調査したが）１２７０℃と１２５０℃の温度でそれぞれ行った。１ＭＨｚでの誘電特性を測定したところ、表２に示す結果が得られた。
Figure 0004972207
この２つの異なる焼成温度において、誘電率（Ｋ）は非常に類似しており、誘電損失（ＤＦ）の差も小さい。静電容量温度係数（ＴＣＣ: temperature coefficient of capacitance）もまた、両方の焼成温度において類似している。これらの組成物の静電容量温度係数（ＴＣＣ）が、「Ｃｌａｓｓ １ Ｃ０Ｇ」の積層コンデンサ処方（−５５℃〜＋１２５℃の温度範囲で±３０ｐｐｍ／℃）または狭帯域マイクロ波アンテナに比較して、非常に高いことは重要である。積層コンデンサまたは狭帯域アンテナの場合、温度揺らぎによる規格からのドリフトを防止するために、安定した温度特性が要求される。しかし、これらのセラミックは、広い周波数帯域用のＵＨＦアンテナにおいて使用されるため、温度安定性はそれほど重要ではなく、より高い静電容量温度係数（ＴＣＣ）が許容可能である。
低損失を保持する一方でアンテナを小型化するためには、低損失を保持しながら誘電率を最大化しなければならない。図１は、複数の実施例の誘電率（Ｋ）と誘電損失（ＤＦ）を示すグラフである。表２に記載された誘電率（Ｋ）と誘電損失（ＤＦ）をグラフ化したことによって、誘電体処方（セラミック組成物）Ｂ，Ｃ，Ｄのみが、３００以上の誘電率（Ｋ）と０．０００５以下の誘電損失（ＤＦ）を有することが分かる。
図２は、セラミック誘電体処方により形成されたＵＨＦアンテナの一形態を示す図である。ＵＨＦアンテナ１０は、前述したようなセラミック組成物を焼結して生成したセラミック基板１２を含む。ＵＨＦアンテナ１０はまた、チューナ回路要素１４を含む。このＵＨＦアンテナ１０は、電子機器１６に組み込まれる。
本発明のセラミック誘電体材料は、ＵＨＦアンテナの用途に加えて、他の目的でも使用可能である。例えば、誘電体共振器、フィルタ、マイクロエレクトロニクス回路基板、あるいは、各種の電子機器に対する組み込み用として使用可能である。
本発明は、上記の具体的な開示内容に限定されるものではない。本発明の範囲内で、誘電体セラミック組成物の処方や特定の応用、誘電体セラミック組成物を組み込んだモノリシックセラミック部品の種別、ＵＨＦアンテナを組み込んだ電子機器の種別等について、多種多様な変形例が考えられる。
１０…ＵＨＦアンテナ
１２…セラミック基板
１４…チューナ回路要素
１６…電子機器

Claims (13)

  1. １ＭＨｚにおいて、少なくとも２００の誘電率（Ｋ）と、０．０００６以下の誘電損失（ＤＦ）を有する誘電体セラミック組成物であって、
    ９２．４９〜９７．５ｗｔ％の主要成分として、
    ６０．１５〜６８．２ｗｔ％のチタン酸ストロンチウム、
    １１．０２〜２３．５９ｗｔ％のチタン酸カルシウム、および、
    ７．１１〜２１．３２ｗｔ％のチタン酸バリウム
    を含み、
    ２．５０〜７．５１ｗｔ％の微量成分として、
    １．１８〜３．５５ｗｔ％のジルコン酸カルシウム、
    ０．５０〜１．５４ｗｔ％の三酸化ビスマス、
    ０．２〜０．５９ｗｔ％のジルコニア、
    ０．０２〜０．０７ｗｔ％の二酸化マンガン、
    ０．１２〜０．３５ｗｔ％の酸化亜鉛、
    ０．１２〜０．３５ｗｔ％の無鉛ガラスフリット、
    ０．２４〜０．７１ｗｔ％のカオリン粘土、および、
    ０．１２〜０．３５ｗｔ％の酸化セリウム
    を含むことを特徴とする誘電体セラミック組成物。
  2. 前記誘電体セラミック組成物を焼成して焼結体を形成したことを特徴とする請求項１に記載の誘電体セラミック組成物。
  3. 請求項１に記載の誘電体セラミック組成物から構成されたことを特徴とする広帯域ＵＨＦアンテナ。
  4. 請求項３に記載の広帯域ＵＨＦアンテナを有することを特徴とする電子機器。
  5. １ＭＨｚにおいて、少なくとも３００の誘電率（Ｋ）と、０．０００５以下の誘電損失（ＤＦ）を有することを特徴とする請求項１に記載の誘電体セラミック組成物。
  6. 請求項１に記載の誘電体セラミック組成物から構成されたことを特徴とするモノリシックセラミック部品。
  7. ９２．４９〜９７．５ｗｔ％の主要成分として、
    ６０．１５〜６８．２ｗｔ％のチタン酸ストロンチウム、
    １１．０２〜２３．５９ｗｔ％のチタン酸カルシウム、および、
    ７．１１〜２１．３２ｗｔ％のチタン酸バリウム
    を含み、
    ２．５０〜７．５１ｗｔ％の微量成分として、
    １．１８〜３．５５ｗｔ％のジルコン酸カルシウム、
    ０．５０〜１．５４ｗｔ％の三酸化ビスマス、
    ０．２〜０．５９ｗｔ％のジルコニア、
    ０．０２〜０．０７ｗｔ％の二酸化マンガン、
    ０．１２〜０．３５ｗｔ％の酸化亜鉛、
    ０．１２〜０．３５ｗｔ％の無鉛ガラスフリット、
    ０．２４〜０．７１ｗｔ％のカオリン粘土、および、
    ０．１２〜０．３５ｗｔ％の酸化セリウム
    を含む材料を主材料として構成されるセラミック誘電体材料を供給する供給処理と、
    前記セラミック誘電体材料を焼成する焼成処理
    を有することを特徴とするセラミック誘電体材料の製造方法。
  8. 前記セラミック誘電体材料を焼成する焼成処理において、該セラミック誘電体材料を焼成して焼結することで基板を生成することを特徴とする請求項７に記載のセラミック誘電体材料の製造方法。
  9. 前記基板を広帯域ＵＨＦアンテナに結合したことを特徴とする請求項８に記載のセラミック誘電体材料の製造方法。
  10. 前記セラミック誘電体材料は、１ＭＨｚにおいて、少なくとも２００の誘電率（Ｋ）と、０．０００６以下の誘電損失（ＤＦ）を有することを特徴とする請求項７に記載のセラミック誘電体材料の製造方法。
  11. 前記セラミック誘電体材料は、１ＭＨｚにおいて、少なくとも３００の誘電率（Ｋ）と、０．０００５以下の誘電損失（ＤＦ）を有することを特徴とする請求項７に記載のセラミック誘電体材料の製造方法。
  12. 前記セラミック誘電体材料からモノリシックセラミック部品を形成することを特徴とする請求項７に記載のセラミック誘電体材料の製造方法。
  13. 前記セラミック誘電体材料を焼成する焼成処理は、前記セラミック誘電体材料を焼成して焼結体を形成する処理を含むことを特徴とする請求項７に記載のセラミック誘電体材料の製造方法。
JP2010511150A 2007-06-07 2007-06-07 広帯域ｕｈｆアンテナ用セラミック誘電体処方 Expired - Fee Related JP4972207B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2007/013442 WO2008150262A1 (en) 2007-06-07 2007-06-07 Ceramic dielectric formulation for broad band uhf antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010530346A JP2010530346A (ja) 2010-09-09
JP4972207B2 true JP4972207B2 (ja) 2012-07-11

Family

ID=38984100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010511150A Expired - Fee Related JP4972207B2 (ja) 2007-06-07 2007-06-07 広帯域ｕｈｆアンテナ用セラミック誘電体処方

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2164819B1 (ja)
JP (1) JP4972207B2 (ja)
CN (1) CN101778806B (ja)
AT (1) ATE546420T1 (ja)
HK (1) HK1146039A1 (ja)
WO (1) WO2008150262A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8968609B2 (en) 2010-05-12 2015-03-03 General Electric Company Dielectric materials for power transfer system
US8968603B2 (en) 2010-05-12 2015-03-03 General Electric Company Dielectric materials
US9174876B2 (en) * 2010-05-12 2015-11-03 General Electric Company Dielectric materials for power transfer system
EP2551988A3 (en) 2011-07-28 2013-03-27 General Electric Company Dielectric materials for power transfer system
TWI745229B (zh) * 2020-11-10 2021-11-01 友達光電股份有限公司 可拉伸顯示器的畫素亮度補償結構
CN113782547B (zh) * 2020-11-10 2023-08-15 友达光电股份有限公司 可伸缩式基板

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5312790A (en) * 1993-06-09 1994-05-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Ceramic ferroelectric material
AU7242894A (en) * 1993-06-09 1995-01-03 United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Army, The Antennas using novel ceramic ferroelectric materials
JPH07201225A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 誘電体磁器組成物
US5693429A (en) * 1995-01-20 1997-12-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Electronically graded multilayer ferroelectric composites
US5635434A (en) * 1995-09-11 1997-06-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Ceramic ferroelectric composite material-BSTO-magnesium based compound
JP3919713B2 (ja) * 1998-02-27 2007-05-30 シャープ株式会社 ミリ波信号分配中継器、ミリ波送受信システム及び電子機器
US6774077B2 (en) * 2001-01-24 2004-08-10 Paratek Microwave, Inc. Electronically tunable, low-loss ceramic materials including a tunable dielectric phase and multiple metal oxide phases
JP2003128456A (ja) * 2001-10-23 2003-05-08 Fujitsu Ltd 集積セラミック・モジュール
JP4506084B2 (ja) * 2002-04-16 2010-07-21 株式会社村田製作所 非還元性誘電体セラミックおよびその製造方法ならびに積層セラミックコンデンサ
JP2005170732A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Tdk Corp 誘電体磁器組成物
JP2005200232A (ja) * 2004-01-13 2005-07-28 Tdk Corp 誘電体磁器組成物

Also Published As

Publication number Publication date
ATE546420T1 (de) 2012-03-15
EP2164819A1 (en) 2010-03-24
WO2008150262A1 (en) 2008-12-11
EP2164819B1 (en) 2012-02-22
CN101778806A (zh) 2010-07-14
JP2010530346A (ja) 2010-09-09
HK1146039A1 (en) 2011-05-13
CN101778806B (zh) 2013-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4972207B2 (ja) 広帯域ｕｈｆアンテナ用セラミック誘電体処方
US6936559B2 (en) Tunable devices incorporating cacu3ti4o12
US7907090B2 (en) Ceramic dielectric formulation for broad band UHF antenna
JP2013180907A (ja) 誘電体磁器組成物および電子部品
JP6249004B2 (ja) 誘電体組成物および電子部品
US6727199B2 (en) Sodium copper titanate compositions containing a rare earth, yttrium or bismuth
JP2019182736A (ja) 誘電体組成物および電子部品
KR101133808B1 (ko) 유전체 세라믹 조성물
JP4203176B2 (ja) 誘電体磁器組成物
JP5605120B2 (ja) チューナブルデバイス用誘電体セラミックス
JP3113829B2 (ja) 誘電体磁器造成物
US6890875B2 (en) Tunable devices incorporating BiCu3Ti3FeO12
CN111718193A (zh) 具有低介电损耗的电介质的制造方法及据此制造的电介质
EP2492256A2 (en) Ceramic dielectric formulation for broad band UHF antenna
KR20010028177A (ko) 고주파용 유전체 조성물
JP2762831B2 (ja) 半導体磁器組成物の製造方法
JP2002037663A (ja) 誘電体磁器組成物
CN102936132A (zh) 用于宽带uhf天线的陶瓷介电配方
Yoo et al. Electrical properties and temperature coefficient of resonant frequency of Pb (Sb1/2Nb1/2) O3–Pb (Mn1/3Nb2/3) O3–Pb (Zr, Ti) O3 ceramics modified with Sr for high frequency filter
Lee et al. Dielectric Properties of Zr-doped (Ba, Sr, Ca) TiO 3 Thick Films for Microwave Phase Shifters
JPS6230483B2 (ja)
JPH05144670A (ja) 貫通コンデンサ
JPH10265261A (ja) 誘電体磁器組成物
JPH0850812A (ja) 誘電体磁器組成物
JP2000095563A (ja) 誘電体磁器組成物とセラミック電子部品

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120312

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120403

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120406

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150413

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees