JPH0346923B2 - - Google Patents
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- JPH0346923B2 JPH0346923B2 JP6140284A JP6140284A JPH0346923B2 JP H0346923 B2 JPH0346923 B2 JP H0346923B2 JP 6140284 A JP6140284 A JP 6140284A JP 6140284 A JP6140284 A JP 6140284A JP H0346923 B2 JPH0346923 B2 JP H0346923B2
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- dielectric
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- dielectric constant
- oxide
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- Expired
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Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は誘電体磁器組成物、とくに酸化バリウ
ム（BaO）、酸化ナトリウム（Na2O）、酸化タン
タル（Ta2O5）および酸化チタン（TiO2）の成
分で構成され、比誘電率（εr）が大きく、マイク
ロ波周波数帯において誘電体共振器としたときの
無負荷Ｑ（Qu）が大きく、さらに共振周波数の温
度係数（τf）が安定した値をもち用途に応じてそ
の温度係数を広範囲に変化させることができる誘
電体器に関することにある。 従来例の構成とその問題点 近年、波長が数センチメートル以下のマイクロ
波やミリ波（以下これらをマイクロ波と総称す
る）を取扱う高周波回路の技術の進展にともな
い、この回路を小形化することが積極的に進めら
れている。これまではこの高周波回路には空胴共
振器、アンテナなどが使用されてきたが、これら
の大きさはマイクロ波の波長と同程度になるた
め、小形化に対する障害となつていた。これを解
決するために、誘電率の大きい誘電体磁器を使用
することによつて波長そのものを短縮する方法が
とられてきた。このような用途に適する材料とし
てはTiO2系のものがよく使用され、たとえば
TiO2−ZrO2−SnO2系、CaTiO3−MgTiO3−
La2O3−2TiO2系、最近ではBa（Zn1/3Ta2/3）O3
−Ba（Zn1/3Nb2/3）O3系などの誘電体磁器が知ら
れている。しかしながらこれらの材料で誘電体共
振器を作つた場合には、比誘電率が30程度に低い
ため、たとえば共振周波数が約11GHzのＸ帯の
誘電体共振器ではεr＝30の材料を使用した場合に
は直径5.6mm、厚さ2.2mm程度の小さなユニツトに
なるが、周波数が下がつて2GHz程度のUHF帯
での使用となると同じεr＝30の材料のときには直
径30.7mm、厚さ12.3mm程度と形状が著しく大きく
なる。ここで使用する材料の比誘電率が80程度に
大きくできればその大きさは直径18.8mm、厚さ
7.5mm程度と小形化することができるが、従来の
材料ではこのような要求を満足させることはでき
なかつた。 発明の目的 本発明は上記の欠点を改善するためになされた
ものであり、比誘電率と無負荷Ｑの向上と共振周
波数の温度係数が安定した値をもち用途に応じて
この温度係数を広範囲に変化させうる誘電体磁器
を提供するものである。 発明の構成 本発明者らは前記の要望をみたす材料について
種々検討した結果、Ba（Na1/4Ta3/4）1-xTixO3で
表わされる組成においてＯ＜ｘ≦0.5（モル分率）
の範囲にある組成物がすぐれた高周波用誘電体磁
器になることを見出した。 実施例の説明 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、
NaCO3、Ta2O5、およびTiO2を所定の組成にな
るよう秤量し、めのうボールを備えたポリエチレ
ン製のボールミルでエチルアルコールとともに湿
式混合した。この混合物をボールミルからとり出
して乾燥したのち空気中において1100℃の温度で
２時間仮焼した。仮焼物はエチルアルコールとと
もに前記のボールミル中で湿式粉砕した。粉砕泥
しようを過乾燥したのち、粉末のバインダーと
して濃度６％のポリビニールアルコール溶液８重
量％添加した均質としたのち、32メツシユのふる
いを通して整粒した。整粒粉体は金型と油圧プレ
スを用いて成形圧力800Kg／cm2で直径20mm、厚さ
約８mmの円板に成形した。成形体を高純度のアル
ミナさや鉢の中に入れ、組成に応じて空気中にお
いて1200〜1550℃の範囲内の温度で２時間保持し
て焼成し、表に示す配合組成の誘電体磁器を得
た。この磁器素子を使用して誘電体共振器法によ
る測定から共振周波数と無負荷Ｑ（Qu）と比誘電
率（εr）を求めた。共振周波数の温度依存性は−
30〜70℃の範囲で測定し、温度係数τfを求めた。
共振周波数は２〜4GHzであつた。それらの実験
結果を表に示す。なお、表において＊印をした試
料は本発明の範囲外の比較例であり、これ以外の
試料が本発明の範囲内の実施例である。
ム（BaO）、酸化ナトリウム（Na2O）、酸化タン
タル（Ta2O5）および酸化チタン（TiO2）の成
分で構成され、比誘電率（εr）が大きく、マイク
ロ波周波数帯において誘電体共振器としたときの
無負荷Ｑ（Qu）が大きく、さらに共振周波数の温
度係数（τf）が安定した値をもち用途に応じてそ
の温度係数を広範囲に変化させることができる誘
電体器に関することにある。 従来例の構成とその問題点 近年、波長が数センチメートル以下のマイクロ
波やミリ波（以下これらをマイクロ波と総称す
る）を取扱う高周波回路の技術の進展にともな
い、この回路を小形化することが積極的に進めら
れている。これまではこの高周波回路には空胴共
振器、アンテナなどが使用されてきたが、これら
の大きさはマイクロ波の波長と同程度になるた
め、小形化に対する障害となつていた。これを解
決するために、誘電率の大きい誘電体磁器を使用
することによつて波長そのものを短縮する方法が
とられてきた。このような用途に適する材料とし
てはTiO2系のものがよく使用され、たとえば
TiO2−ZrO2−SnO2系、CaTiO3−MgTiO3−
La2O3−2TiO2系、最近ではBa（Zn1/3Ta2/3）O3
−Ba（Zn1/3Nb2/3）O3系などの誘電体磁器が知ら
れている。しかしながらこれらの材料で誘電体共
振器を作つた場合には、比誘電率が30程度に低い
ため、たとえば共振周波数が約11GHzのＸ帯の
誘電体共振器ではεr＝30の材料を使用した場合に
は直径5.6mm、厚さ2.2mm程度の小さなユニツトに
なるが、周波数が下がつて2GHz程度のUHF帯
での使用となると同じεr＝30の材料のときには直
径30.7mm、厚さ12.3mm程度と形状が著しく大きく
なる。ここで使用する材料の比誘電率が80程度に
大きくできればその大きさは直径18.8mm、厚さ
7.5mm程度と小形化することができるが、従来の
材料ではこのような要求を満足させることはでき
なかつた。 発明の目的 本発明は上記の欠点を改善するためになされた
ものであり、比誘電率と無負荷Ｑの向上と共振周
波数の温度係数が安定した値をもち用途に応じて
この温度係数を広範囲に変化させうる誘電体磁器
を提供するものである。 発明の構成 本発明者らは前記の要望をみたす材料について
種々検討した結果、Ba（Na1/4Ta3/4）1-xTixO3で
表わされる組成においてＯ＜ｘ≦0.5（モル分率）
の範囲にある組成物がすぐれた高周波用誘電体磁
器になることを見出した。 実施例の説明 出発原料には化学的に高純度のBaCO3、
NaCO3、Ta2O5、およびTiO2を所定の組成にな
るよう秤量し、めのうボールを備えたポリエチレ
ン製のボールミルでエチルアルコールとともに湿
式混合した。この混合物をボールミルからとり出
して乾燥したのち空気中において1100℃の温度で
２時間仮焼した。仮焼物はエチルアルコールとと
もに前記のボールミル中で湿式粉砕した。粉砕泥
しようを過乾燥したのち、粉末のバインダーと
して濃度６％のポリビニールアルコール溶液８重
量％添加した均質としたのち、32メツシユのふる
いを通して整粒した。整粒粉体は金型と油圧プレ
スを用いて成形圧力800Kg／cm2で直径20mm、厚さ
約８mmの円板に成形した。成形体を高純度のアル
ミナさや鉢の中に入れ、組成に応じて空気中にお
いて1200〜1550℃の範囲内の温度で２時間保持し
て焼成し、表に示す配合組成の誘電体磁器を得
た。この磁器素子を使用して誘電体共振器法によ
る測定から共振周波数と無負荷Ｑ（Qu）と比誘電
率（εr）を求めた。共振周波数の温度依存性は−
30〜70℃の範囲で測定し、温度係数τfを求めた。
共振周波数は２〜4GHzであつた。それらの実験
結果を表に示す。なお、表において＊印をした試
料は本発明の範囲外の比較例であり、これ以外の
試料が本発明の範囲内の実施例である。
【表】
表から明らかなように、本発明の範囲内の誘電
体磁器はマイクロ波周波数帯において比誘電率を
大きくすることができるとともに無負荷Ｑも大き
い値を示し、しかも安定した温度特性を示してい
る。したがつて、本発明の誘電体磁器は発振器や
共振器の温度依存性を安定化するのに有用であ
り、とくに比誘電率が大きいことからUHF帯で
の使用に適し、小形で高性能の電子回路部品を作
ることができる。 本発明の組成範囲を限定した理由を説明する
と、TiO2量（ｘ）が0.5モル分率を越える組成の
磁器では比誘電率の向上はみられるがマイクロ波
周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑの低下
が著しくなるため本発明の範囲から除かれる。ま
た、ｘ＝０の磁器は比誘電率が小さくて本発明の
目的に合致しないために、本発明の範囲から除か
れる。 発明の効果 本発明の誘電体磁器組成物はマイクロ波周波数
帯において比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大き
く、さらに共振周波数の温度係数が安定した値を
示すので発振器や共振器などの温度依存性を安定
化するのに有用である。また、比誘電率が大きい
ことからUHF帯での使用に適し、小形で高性能
の電子回路部品を作ることができる。さらに、材
料の組成を変えることによつて所望のτfを選択す
ることができるので、誘電体共振器を組立てたと
き周囲の金属板による温度特性におよぼす影響を
なくする温度補償作用をもたせることができる。
また、本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振
器のみならず、マイクロ波用の基板や誘電体調整
棒などの用途にも有用な素材を提供することがで
き、工業的に利用価値の大きいものである。
体磁器はマイクロ波周波数帯において比誘電率を
大きくすることができるとともに無負荷Ｑも大き
い値を示し、しかも安定した温度特性を示してい
る。したがつて、本発明の誘電体磁器は発振器や
共振器の温度依存性を安定化するのに有用であ
り、とくに比誘電率が大きいことからUHF帯で
の使用に適し、小形で高性能の電子回路部品を作
ることができる。 本発明の組成範囲を限定した理由を説明する
と、TiO2量（ｘ）が0.5モル分率を越える組成の
磁器では比誘電率の向上はみられるがマイクロ波
周波数帯での共振が微弱となり、無負荷Ｑの低下
が著しくなるため本発明の範囲から除かれる。ま
た、ｘ＝０の磁器は比誘電率が小さくて本発明の
目的に合致しないために、本発明の範囲から除か
れる。 発明の効果 本発明の誘電体磁器組成物はマイクロ波周波数
帯において比誘電率が大きく、無負荷Ｑが大き
く、さらに共振周波数の温度係数が安定した値を
示すので発振器や共振器などの温度依存性を安定
化するのに有用である。また、比誘電率が大きい
ことからUHF帯での使用に適し、小形で高性能
の電子回路部品を作ることができる。さらに、材
料の組成を変えることによつて所望のτfを選択す
ることができるので、誘電体共振器を組立てたと
き周囲の金属板による温度特性におよぼす影響を
なくする温度補償作用をもたせることができる。
また、本発明の誘電体磁器組成物は、誘電体共振
器のみならず、マイクロ波用の基板や誘電体調整
棒などの用途にも有用な素材を提供することがで
き、工業的に利用価値の大きいものである。
Claims (1)
- １ 酸化バリウムと酸化ナトリウムと酸化タンタ
ルと酸化チタンからなり、その組立式をBa
（Na1/4Ta3/4）1-xTixO3と表わしたとき、その成分
組成がモル分率でＯ＜ｘ≦0.5の範囲にあること
を特徴とする誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6140284A JPS60205905A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6140284A JPS60205905A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60205905A JPS60205905A (ja) | 1985-10-17 |
| JPH0346923B2 true JPH0346923B2 (ja) | 1991-07-17 |
Family
ID=13170107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6140284A Granted JPS60205905A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60205905A (ja) |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP6140284A patent/JPS60205905A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60205905A (ja) | 1985-10-17 |
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