JPH05136615A - Dielectric object for micro wave - Google Patents
Dielectric object for micro waveInfo
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- JPH05136615A JPH05136615A JP3040104A JP4010491A JPH05136615A JP H05136615 A JPH05136615 A JP H05136615A JP 3040104 A JP3040104 A JP 3040104A JP 4010491 A JP4010491 A JP 4010491A JP H05136615 A JPH05136615 A JP H05136615A
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- dielectric
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- Laminated Bodies (AREA)
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体フィルタ、誘電
体共振子等のようにマイクロ波領域で使用されるセラミ
ック誘電体物に係り、特に任意の特性値を有するように
したセラミック誘電体物に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic dielectric material used in a microwave region such as a dielectric filter and a dielectric resonator, and more particularly to a ceramic dielectric material having an arbitrary characteristic value. It is about things.
【0002】[0002]
【従来技術】この種、マイクロ波領域で使用されるセラ
ミック誘電体物にあって、その特性値である共振周波数
の温度係数τf、誘電率ε、無負荷Qu等は、マイクロ
波電子機器の設計の上で重要なパラメータであり、かか
る特性値を任意にかつ自由に制御し得ることが望まし
い。このため従来では成分組成の割合を選定して所望の
特性値となるように目的に応じて材料開発がなされてき
た。2. Description of the Related Art In this type of ceramic dielectric material used in the microwave region, the temperature coefficient τf of the resonance frequency, the dielectric constant ε, the no-load Qu, etc., which are the characteristic values, are designed for microwave electronic equipment. It is an important parameter above, and it is desirable to be able to control such characteristic values arbitrarily and freely. Therefore, conventionally, materials have been developed according to the purpose so that desired compositional values can be obtained by selecting the ratio of the component composition.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、任意の特性
値を有する新規のセラミック誘電体物の開発には費用と
時間が掛かり、そのため装置の製造コストを高めてい
た。そこで、本発明は、相異なる特性値を有する複数の
誘電体セラミック素体を組み合わることにより使用目的
に応じた所望の特性値をもつマイクロ波用誘電体物を提
供することを目的としている。By the way, the development of a new ceramic dielectric material having an arbitrary characteristic value is costly and time consuming, which increases the manufacturing cost of the device. Therefore, an object of the present invention is to provide a dielectric material for microwaves having a desired characteristic value according to the purpose of use by combining a plurality of dielectric ceramic bodies having different characteristic values.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のマイクロ波用セラミック誘電体物は、特性
値を異にする複数の誘電体セラミック生素体を積層し、
これらを同時焼成より一体結合して成ることを特徴とし
ている。本発明において使用される複数の誘電体セラミ
ック素体の相違なる特性値とは、共振周波数の温度係数
τf、誘電率ε及び無負荷Quの少なくとも一つが互い
に相違するものであればよい。また使用される複数の誘
電体セラミック素体はその厚さが同じであっても互いに
異なっていてもよい。In order to achieve this object, the ceramic dielectric material for microwaves of the present invention has a plurality of dielectric ceramic raw materials laminated with different characteristic values,
It is characterized in that they are integrally joined by simultaneous firing. The different characteristic values of the plurality of dielectric ceramic bodies used in the present invention may be such that at least one of the temperature coefficient τf of the resonance frequency, the dielectric constant ε, and the unloaded Qu is different from each other. The plurality of dielectric ceramic bodies used may have the same thickness or different thicknesses.
【0005】[0005]
【作用】後記する実験例より明らかなように、得られる
マイクロ波用セラミック誘電体物の特性値は、使用する
各誘電体セラミック素体の特性値の中間値となる。すな
わち、互いに異なる既知の特性値をもつ誘電体セラミッ
ク素体の組み合わせや使用枚数、或いは使用する各誘電
体セラミック素体の厚さを変えることにより、得られる
マイクロ波用セラミック誘電体物の特性値を、使用する
各誘電体セラミック素体の特性値の範囲内において任意
に容易に設定することができる。As is apparent from the experimental examples described later, the characteristic value of the obtained ceramic dielectric material for microwaves is an intermediate value of the characteristic values of the dielectric ceramic elements used. That is, the characteristic value of the microwave ceramic dielectric body obtained by changing the combination or the number of used dielectric ceramic bodies having different known characteristic values or the thickness of each dielectric ceramic body to be used. Can be easily set arbitrarily within the range of the characteristic value of each dielectric ceramic body used.
【0006】[0006]
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明を実施例
について説明する。図1は本発明の一実施例を示し、共
振周波数の温度係数τf1を有する生の誘電体セラミック
シート1と、この誘電体セラミックシート1の共振周波
数の温度係数τf1と異なる共振周波数の温度係数τf2を
有する生の誘電体セラミックシート2とを互いに積み重
ね合わせた後、同時焼成することによって一体に結合し
たものである。これら生のセラミックシート1,2は、
ドクターブレード法等により製造される。こうして得ら
れた焼成基板はマイクロ波ストリップラインフィルタの
基板として利用され得る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which a raw dielectric ceramic sheet 1 having a temperature coefficient τf1 of a resonance frequency, and a temperature coefficient τf2 of a resonance frequency different from the temperature coefficient τf1 of the resonance frequency of the dielectric ceramic sheet 1. The raw dielectric ceramic sheets 2 having the above are stacked on top of each other and then co-fired to be integrally joined. These raw ceramic sheets 1 and 2 are
It is manufactured by the doctor blade method or the like. The fired substrate thus obtained can be used as a substrate for a microwave stripline filter.
【0007】第2図は本発明の他の実施例を示し、共振
周波数の温度係数τf1を有する生の誘電体セラミックよ
りなる円柱状ブロック11と、円柱状ブロック11の共振周
波数の温度係数τf1と異なる共振周波数の温度係数τf2
を有する生の誘電体セラミックよりなる円柱状ブロック
12とを積層し、同時焼成によって一体に結合したもので
ある。これら生のセラミックブロックは、プレス成形に
より製造される。得られた焼成基板はマイクロ波誘電体
共振器として利用され得る。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, which is a cylindrical block 11 made of a raw dielectric ceramic having a temperature coefficient τf1 of resonance frequency, and a temperature coefficient τf1 of resonance frequency of the columnar block 11. Temperature coefficient τf2 at different resonance frequencies
Block made of raw dielectric ceramic with
12 and 12 are laminated and integrally joined by simultaneous firing. These green ceramic blocks are manufactured by press molding. The fired substrate thus obtained can be used as a microwave dielectric resonator.
【0008】上記の各構成にあって、生のセラミックシ
ート1、2もしくはブロック11、12は誘電率が互いに異
なるもの、あるいは無負荷Quが互いに異なるものであ
ってもよい。更に上記の各構成にあって、生のセラミッ
クシート又はブロックの積層数は、所望の特性値に応じ
てそれぞれ特性値の異なるものを必要数積層してもよ
い。更にまた、図1及び図2に例示した実施例において
生のセラミックシート1、2及びブロック11、12はそれ
ぞれ厚さの異なるものを組み合わせて使用してもよい。In each of the above constructions, the raw ceramic sheets 1 and 2 or the blocks 11 and 12 may have different dielectric constants or may have different unloaded Qus. Further, in each of the above-mentioned configurations, the required number of layers of the raw ceramic sheets or blocks may be the required number of layers having different characteristic values. Furthermore, in the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, the green ceramic sheets 1 and 2 and the blocks 11 and 12 may be used in combination having different thicknesses.
【0009】次に本発明の作用を立証する実験例につい
て説明する。まず出発原料として、高純度のBaO、T
iO2 、NdO3/2 、Y2 O3 、及びAl2 O3 を用
い、これらの原料をBaO(0.15モル)−TiO2 (0.
6 モル)−NdO3/2 (0.2 モル)+Y2 O3 (7.5 重
量%)の組成割合になるように秤量し、ミキサーで乾式
による一次粉砕及び混合を施した後、大気雰囲気中1100
℃で2時間仮焼した。次いでこの仮焼粉末に適量の有機
バインダと水を加え、ボールミルにより粉砕し噴霧乾燥
により造粒し、この造粒粉末を1000kg/cmのプレス圧で
75mm角×1.0mm 厚のシート状に成形したものを第1のセ
ラミック生シート1とした。このシートの焼結後の各特
性値は、それぞれτf1=+8.3ppm/℃、ε1 =80、Qu
1 =1600である。また、BaO(0.15モル)−TiO2
(0.6 モル)−NdO3/2 (0.2 モル)+Y2 O3 (7.
5 重量%)+Al2 O3 (1.0 重量%)の組成割合にな
るように秤量した以外は、上記と同様にして製作したも
のを第2のセラミック生シート2として用い、この第2
のセラミック生シート2の焼結後の各特性値は、それぞ
れτf2=−8.9ppm/℃、ε2 =68、Qu2 =1700であ
る。このようにして得られた第1、第2のセラミック生
シート1,2を互いに積層し、100 ℃、 390kg/cmの下
で熱圧着した後、この積層体を大気中、1330℃で焼成し
た誘電体積層物について、各特性値を測定した結果は下
記の通りであった。尚、τfは、−40〜+85℃の温度変
化における共振周波数の温度変化率から共振周波数の温
度係数を計算し、εとQuは共振周波数 2.7GHzにて平
行導体板型誘電体共振法を用いTE011 モードにより測
定した。 τf=−2.7ppm/℃ ε =76 Qu=1670Next, an experimental example for demonstrating the operation of the present invention will be described. First, as a starting material, high purity BaO, T
iO 2, NdO 3/2, Y 2 O 3, and using the Al 2 O 3, these materials BaO (0.15 mol) -TiO 2 (0.
6 mol) -NdO 3/2 (0.2 mol) + Y 2 O 3 (7.5% by weight) were weighed so as to have a composition ratio, dry-primed by a mixer and subjected to primary mixing and mixing.
It was calcined at ℃ for 2 hours. Next, an appropriate amount of organic binder and water are added to this calcined powder, and the mixture is crushed by a ball mill and spray-dried to granulate.
The first ceramic green sheet 1 was formed into a sheet of 75 mm square and 1.0 mm thick. The characteristic values after sintering of this sheet are: τf1 = + 8.3ppm / ° C, ε1 = 80, Qu
1 = 1600. In addition, BaO (0.15 mol) -TiO 2
(0.6 mol) -NdO 3/2 (0.2 mol) + Y 2 O 3 (7.
5% by weight) + Al 2 O 3 (1.0% by weight) except that the composition was weighed so that the second ceramic green sheet 2 was produced in the same manner as described above.
The respective characteristic values of the ceramic green sheet 2 after sintering are τf2 = -8.9 ppm / ° C, ε2 = 68, and Qu2 = 1700. The first and second ceramic green sheets 1 and 2 thus obtained were laminated on each other and thermocompression-bonded at 100 ° C. under 390 kg / cm, and then the laminated body was fired at 1330 ° C. in the atmosphere. The results of measuring the respective characteristic values of the dielectric laminate were as follows. Note that τf is the temperature coefficient of the resonance frequency calculated from the temperature change rate of the resonance frequency in the temperature change of -40 to + 85 ° C, and ε and Qu are the resonance frequency of 2.7 GHz and the parallel conductor plate type dielectric resonance method is used. It was measured in the TE 011 mode. τf = −2.7 ppm / ° C. ε = 76 Qu = 1670
【0010】上記実験例に示されるように、特性値に関
して共振周波数の温度係数においては、τf1 <τf<
τf2 となり、誘電率においては、ε1 <ε<ε2 とな
り、更に無負荷Quにおいては、Qu1 <Qu<Qu2
となって、いずれも使用した二枚の誘電体セラミックの
特性値の略中間の値が得られた。As shown in the above experimental example, in the temperature coefficient of the resonance frequency with respect to the characteristic value, τf1 <τf <
τf2, the permittivity is ε1 <ε <ε2, and the unloaded Qu is Qu1 <Qu <Qu2.
Thus, a value approximately in the middle of the characteristic values of the two dielectric ceramics used was obtained.
【0011】[0011]
【発明の効果】以上のように本発明は、特性値の異なる
複数の誘電体セラミック生素体を組合せ、これを同時焼
成によって一体に結合したものであるので、従来のよう
に任意の特性値に応じた個々の材料を開発しなくても、
既知の特性値をもったセラミック素体を組み合わせるだ
けで、その中間の特性値を得ることができるから、製造
コストを大幅に引き下げることができるだけでなく、特
性値を任意かつ自由に微調整することができ、目的に応
じて最適の特性値をもつマイクロ波用誘電体物を低コス
トで容易に提供することができ、従ってこの種のマイク
ロ波用電子機器の設計を至極容易にすることができる。
更に、本発明によれば、複数のセラミック素体を同時焼
成により一体に結合するものであるから、セラミック素
体間に誘電率の小さい空気が介在するようなことは一切
ないため、実効誘電率の低下を防止する効果もある。As described above, according to the present invention, a plurality of dielectric ceramic green bodies having different characteristic values are combined and integrally joined by simultaneous firing, so that any characteristic value can be obtained as in the prior art. Without having to develop individual materials according to
By simply combining ceramic bodies with known characteristic values, intermediate characteristic values can be obtained, so not only can the manufacturing cost be significantly reduced, but the characteristic values can be adjusted arbitrarily and freely. Therefore, it is possible to easily provide a microwave dielectric material having an optimum characteristic value at a low cost according to the purpose, and therefore, it is possible to extremely easily design a microwave electronic device of this kind. ..
Furthermore, according to the present invention, since a plurality of ceramic bodies are integrally bonded by simultaneous firing, air having a small dielectric constant does not exist between the ceramic bodies, so that the effective dielectric constant is It also has the effect of preventing a decrease in
【図1】 a:本発明の一実施例にかかるストリップラ
インフィルタ用基板を示す斜視図。 b:上記実施例の縦断側面図。FIG. 1a is a perspective view showing a substrate for a stripline filter according to an embodiment of the present invention. b: A vertical sectional side view of the above embodiment.
【図2】 a:本発明の他の実施例にかかる誘電体共振
器用共振ブロックを示す斜視図。 b:上記実施例の縦断側面図。FIG. 2a is a perspective view showing a resonant block for a dielectric resonator according to another embodiment of the present invention. b: A vertical sectional side view of the above embodiment.
1:生のセラミックシート 2:生のセラミックシート 11:生の誘電体セラミックよりなる円柱状ブロック 12:生の誘電体セラミックよりなる円柱状ブロック 1: Raw ceramic sheet 2: Raw ceramic sheet 11: Cylindrical block made of raw dielectric ceramic 12: Cylindrical block made of raw dielectric ceramic
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高瀬 雅紀 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaki Takase 14-18 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi Nihon Special Ceramics Co., Ltd.
Claims (6)
生素体を積層し、これらを同時焼成より一体結合して成
ることを特徴とするマイクロ波用セラミック誘電体物。1. A ceramic dielectric material for microwaves, characterized in that a plurality of dielectric ceramic green bodies having different characteristic values are laminated and integrally joined by simultaneous firing.
あることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ波用セ
ラミック誘電体物。2. The ceramic dielectric material for microwaves according to claim 1, wherein the characteristic value is a temperature coefficient τf of a resonance frequency.
する請求項1に記載のマイクロ波用セラミック誘電体
物。3. The ceramic dielectric material for microwaves according to claim 1, wherein the characteristic value is a dielectric constant ε.
とする請求項1に記載のマイクロ波用セラミック誘電体
物。4. The ceramic dielectric material for microwaves according to claim 1, wherein the characteristic value is unloaded Qu.
が同じであることを特徴とする請求項1に記載のマイク
ロ波用セラミック誘電体物。5. The ceramic dielectric material for microwaves according to claim 1, wherein the laminated dielectric ceramic green bodies have the same thickness.
が異なることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ波
用セラミック誘電体物。6. The ceramic dielectric material for microwaves according to claim 1, wherein the dielectric ceramic green bodies to be laminated have different thicknesses.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3040104A JPH05136615A (en) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | Dielectric object for micro wave |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3040104A JPH05136615A (en) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | Dielectric object for micro wave |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05136615A true JPH05136615A (en) | 1993-06-01 |
Family
ID=12571555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3040104A Pending JPH05136615A (en) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | Dielectric object for micro wave |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05136615A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002111330A (en) * | 2000-08-10 | 2002-04-12 | Samsung Electronics Co Ltd | Resonator |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3040104A patent/JPH05136615A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002111330A (en) * | 2000-08-10 | 2002-04-12 | Samsung Electronics Co Ltd | Resonator |
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