JPH05325639A - 高周波用誘電体素子 - Google Patents
高周波用誘電体素子Info
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- JPH05325639A JPH05325639A JP4136488A JP13648892A JPH05325639A JP H05325639 A JPH05325639 A JP H05325639A JP 4136488 A JP4136488 A JP 4136488A JP 13648892 A JP13648892 A JP 13648892A JP H05325639 A JPH05325639 A JP H05325639A
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- resonance frequency
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Abstract
(57)【要約】
【目的】金属酸化物の結晶粒子で構成され、素子の体積
をＡ（mm3 ），素子中の平均粒子径をＢ（mm）としたと
きｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下とすることによ
り、任意の周波数において共振器として必要とされるＱ
値を自由に設計でき、かつ高い周波数領域でも高いＱ値
を有する高周波用誘電体素子を得る。 【構成】一例として高純度なＡｌ2 Ｏ3 を使用し、これ
に粘結材としてポリビニルアルコールを適当量加え、圧
力を加えて成形し、この成形体を焼成を行い、所定の寸
法及び、粒子径の誘電体磁器を得る。
をＡ（mm3 ），素子中の平均粒子径をＢ（mm）としたと
きｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下とすることによ
り、任意の周波数において共振器として必要とされるＱ
値を自由に設計でき、かつ高い周波数領域でも高いＱ値
を有する高周波用誘電体素子を得る。 【構成】一例として高純度なＡｌ2 Ｏ3 を使用し、これ
に粘結材としてポリビニルアルコールを適当量加え、圧
力を加えて成形し、この成形体を焼成を行い、所定の寸
法及び、粒子径の誘電体磁器を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波、ミリ波帯
などの高周波領域において使用される誘電体共振器、及
び誘電体フィルター等に好適な高周波用誘電体素子に関
する。
などの高周波領域において使用される誘電体共振器、及
び誘電体フィルター等に好適な高周波用誘電体素子に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来から高周波領域において、回路のイ
ンピーダンス整合、誘電体共振器、及びフィルター等に
誘電体素子が使用されており、近年の通信の高周波化に
伴い高周波域においてＱ値が大きく、かつ温度変化によ
る共振周波数の変動が小さい誘電体素子が求められてい
る。
ンピーダンス整合、誘電体共振器、及びフィルター等に
誘電体素子が使用されており、近年の通信の高周波化に
伴い高周波域においてＱ値が大きく、かつ温度変化によ
る共振周波数の変動が小さい誘電体素子が求められてい
る。
【０００３】従来の高周波用誘電体磁器組成物として
は、特開昭５３−６０５４４号公報記載のｘＢａＯ・ｙ
ＭｇＯ・ｚＴａ2 Ｏ5 系等が報告されている。この磁器
組成物は高いＱ値と小さな共振周波数の温度変化率を有
している。
は、特開昭５３−６０５４４号公報記載のｘＢａＯ・ｙ
ＭｇＯ・ｚＴａ2 Ｏ5 系等が報告されている。この磁器
組成物は高いＱ値と小さな共振周波数の温度変化率を有
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の組成構成だけでは使用周波数の上昇に反比例して誘
電体のＱ値が低下するという問題があった。すなわち共
振周波数（Ｆ0 とその周波数におけるＱ値の積：Ｆ0 ×
Ｑ）が一定であるため、周波数の高い領域においては必
然的に高いＱ値を得ることが困難であった。
来の組成構成だけでは使用周波数の上昇に反比例して誘
電体のＱ値が低下するという問題があった。すなわち共
振周波数（Ｆ0 とその周波数におけるＱ値の積：Ｆ0 ×
Ｑ）が一定であるため、周波数の高い領域においては必
然的に高いＱ値を得ることが困難であった。
【０００５】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、素子寸法と平均粒子径の関係を調整することによ
り共振周波数（Ｆ0 ×Ｑ）を制御することが可能であ
り、任意の周波数において共振器として必要とされるＱ
値を自由に設計できる高周波用誘電体素子を提供するこ
とを目的とする。
ため、素子寸法と平均粒子径の関係を調整することによ
り共振周波数（Ｆ0 ×Ｑ）を制御することが可能であ
り、任意の周波数において共振器として必要とされるＱ
値を自由に設計できる高周波用誘電体素子を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の高周波用誘電体素子は、金属酸化物の結晶
粒子で構成された高周波用誘電体素子であって、前記素
子の体積をＡ（ｍｍ3 ），素子中の平均粒子径をＢ（ｍ
ｍ）としたときｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下で
あることを特徴とする。
め、本発明の高周波用誘電体素子は、金属酸化物の結晶
粒子で構成された高周波用誘電体素子であって、前記素
子の体積をＡ（ｍｍ3 ），素子中の平均粒子径をＢ（ｍ
ｍ）としたときｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下で
あることを特徴とする。
【０００７】前記構成においては、金属酸化物の結晶粒
子が、複合ペロブスカイト構造の金属酸化物の結晶粒子
であることが好ましい。また前記構成においては、金属
酸化物の結晶粒子が、Ｂａ［Ｚｒx （Ｍｇ1-vＣｏv ）
y Ｔａz ］w Ｏn で表わされ（ｎは任意の数），ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１で且つ０≦ｘ０．０２５，０．２８≦ｙ≦０．
３３５，０．６６５≦ｚ≦０．６８９，０≦ｖ≦０．２
５の範囲にあり、並びに０．９７≦ｗ≦０．９９の範囲
にある酸化物の結晶粒子で構成されることが好ましい。
子が、複合ペロブスカイト構造の金属酸化物の結晶粒子
であることが好ましい。また前記構成においては、金属
酸化物の結晶粒子が、Ｂａ［Ｚｒx （Ｍｇ1-vＣｏv ）
y Ｔａz ］w Ｏn で表わされ（ｎは任意の数），ｘ＋ｙ
＋ｚ＝１で且つ０≦ｘ０．０２５，０．２８≦ｙ≦０．
３３５，０．６６５≦ｚ≦０．６８９，０≦ｖ≦０．２
５の範囲にあり、並びに０．９７≦ｗ≦０．９９の範囲
にある酸化物の結晶粒子で構成されることが好ましい。
【０００８】また前記構成においては、金属酸化物の結
晶粒子が、Ｂａ［（Ｍｇx Ｚｎ1-x）1/3 （Ｎｂy Ｔａ
1-y ）2/3 ］Ｏ3 （０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）を主成分
とすることが好ましい。
晶粒子が、Ｂａ［（Ｍｇx Ｚｎ1-x）1/3 （Ｎｂy Ｔａ
1-y ）2/3 ］Ｏ3 （０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）を主成分
とすることが好ましい。
【０００９】
【作用】前記本発明の構成によれば、素子寸法と平均粒
子径を調整することによりＦ0×Ｑを制御することが可
能であり、任意の周波数において共振器として必要とさ
れるＱ値を自由に設計でき、かつ高い周波数領域でも高
いＱ値を有する高周波用誘電体素子を得ることができ
る。
子径を調整することによりＦ0×Ｑを制御することが可
能であり、任意の周波数において共振器として必要とさ
れるＱ値を自由に設計でき、かつ高い周波数領域でも高
いＱ値を有する高周波用誘電体素子を得ることができ
る。
【００１０】また、金属酸化物の結晶粒子が、複合ペロ
ブスカイト構造の金属酸化物の結晶粒子であるという好
ましい構成によれば、ペロブスカイト構造の結晶からな
る磁器は高いＦ0 ×Ｑと組成によるτf の制御が容易で
あり、これを用いた誘電体素子は温度変化の存在する環
境で使用される共振器に対してさらに有効となる。
ブスカイト構造の金属酸化物の結晶粒子であるという好
ましい構成によれば、ペロブスカイト構造の結晶からな
る磁器は高いＦ0 ×Ｑと組成によるτf の制御が容易で
あり、これを用いた誘電体素子は温度変化の存在する環
境で使用される共振器に対してさらに有効となる。
【００１１】また金属酸化物の結晶粒子が、Ｂａ［Ｚｒ
x （Ｍｇ1-v Ｃｏv ）y Ｔａz ］wＯn で表わされ（ｎ
は任意の数），ｘ＋ｙ＋ｚ＝１で且つ０≦ｘ０．０２
５，０．２８≦ｙ≦０．３３５，０．６６５≦ｚ≦０．
６８９，０≦ｖ≦０．２５の範囲にあり、並びに０．９
７≦ｗ≦０．９９の範囲にある酸化物の結晶粒子で構成
されるという好ましい構成によれば、試料の共振周波
数：Ｆ0 、及び組成によらずｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１
０．６０より大きい領域ではＦ0 ×Ｑが一定であるのに
対し、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下ではｌｏｇ
（Ａ／Ｂ3 ）が小さくなるに伴いＦ0 ×Ｑが上昇する。
x （Ｍｇ1-v Ｃｏv ）y Ｔａz ］wＯn で表わされ（ｎ
は任意の数），ｘ＋ｙ＋ｚ＝１で且つ０≦ｘ０．０２
５，０．２８≦ｙ≦０．３３５，０．６６５≦ｚ≦０．
６８９，０≦ｖ≦０．２５の範囲にあり、並びに０．９
７≦ｗ≦０．９９の範囲にある酸化物の結晶粒子で構成
されるという好ましい構成によれば、試料の共振周波
数：Ｆ0 、及び組成によらずｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１
０．６０より大きい領域ではＦ0 ×Ｑが一定であるのに
対し、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下ではｌｏｇ
（Ａ／Ｂ3 ）が小さくなるに伴いＦ0 ×Ｑが上昇する。
【００１２】また金属酸化物の結晶粒子がＢａ［（Ｍｇ
x Ｚｎ1-x ）1/3 （Ｎｂy Ｔａ1-y）2/3 ］Ｏ3 （０≦
ｘ≦１、０≦ｙ≦１）を主成分とするという好ましい構
成によれば、さらに優れた誘電体素子とすることができ
る。
x Ｚｎ1-x ）1/3 （Ｎｂy Ｔａ1-y）2/3 ］Ｏ3 （０≦
ｘ≦１、０≦ｙ≦１）を主成分とするという好ましい構
成によれば、さらに優れた誘電体素子とすることができ
る。
【００１３】
【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。 実施例１ 化学的に高純度なＡｌ2 Ｏ3 を使用し、これに粘結材と
してポリビニルアルコールを適当量加え、１ｔｏｎ／ｃ
ｍ2 の圧力を加えて、直径４〜１８．７５ｍｍ、厚さ
１．６〜７．５ｍｍの円板に成形した。この成形体を１
８００℃、２〜２００時間焼成を行い、寸法及び、粒子
径の異なる誘電体磁器を得た。尚、焼結体の相対密度は
いずれの試料も９７％以上である。またｌｏｇ（Ａ／Ｂ
3 ）の最小値試料としてＡｌ2 Ｏ3 単結晶を直径４ｍ
ｍ、厚み＝１．６ｍｍの円板に加工して誘電体素子を得
た。
説明する。 実施例１ 化学的に高純度なＡｌ2 Ｏ3 を使用し、これに粘結材と
してポリビニルアルコールを適当量加え、１ｔｏｎ／ｃ
ｍ2 の圧力を加えて、直径４〜１８．７５ｍｍ、厚さ
１．６〜７．５ｍｍの円板に成形した。この成形体を１
８００℃、２〜２００時間焼成を行い、寸法及び、粒子
径の異なる誘電体磁器を得た。尚、焼結体の相対密度は
いずれの試料も９７％以上である。またｌｏｇ（Ａ／Ｂ
3 ）の最小値試料としてＡｌ2 Ｏ3 単結晶を直径４ｍ
ｍ、厚み＝１．６ｍｍの円板に加工して誘電体素子を得
た。
【００１４】誘電体素子の特性は、導体空洞型誘電体円
柱共振器法により共振周波数：Ｆ0、無負荷Ｑ：Ｑu 、
−５０℃〜５０℃の共振周波数の温度係数：τf を測定
した。尚、無負荷Ｑ：Ｑu は素子自体のＱ：Ｑと、導体
空洞の損失によるＱ：Ｑc の関係から１／Ｑu ＝１／Ｑ
＋１／Ｑc の関係で表わされ、導体の電導度、導体寸
法、素子の寸法からＱc を算出し、測定されたＱu 値と
の関係から素子自体のＱ：Ｑを算出した。平均粒子径は
特性測定後、素子の研磨面をエッチングし、粒子長をＳ
ＥＭ像よりインターセプト法により計測し、これに係数
を乗じて算出した。同時に素子中の部位による平均粒子
径のバラツキがないことを確認した。尚、単結晶のＢ値
は少なくとも素子最長部の長さと最短部の長さの範囲間
に存在するため、Ｂ値の範囲からｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）を
算出した。
柱共振器法により共振周波数：Ｆ0、無負荷Ｑ：Ｑu 、
−５０℃〜５０℃の共振周波数の温度係数：τf を測定
した。尚、無負荷Ｑ：Ｑu は素子自体のＱ：Ｑと、導体
空洞の損失によるＱ：Ｑc の関係から１／Ｑu ＝１／Ｑ
＋１／Ｑc の関係で表わされ、導体の電導度、導体寸
法、素子の寸法からＱc を算出し、測定されたＱu 値と
の関係から素子自体のＱ：Ｑを算出した。平均粒子径は
特性測定後、素子の研磨面をエッチングし、粒子長をＳ
ＥＭ像よりインターセプト法により計測し、これに係数
を乗じて算出した。同時に素子中の部位による平均粒子
径のバラツキがないことを確認した。尚、単結晶のＢ値
は少なくとも素子最長部の長さと最短部の長さの範囲間
に存在するため、Ｂ値の範囲からｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）を
算出した。
【００１５】表１に試料の共振周波数：Ｆ0 （ＧＨ
ｚ）、素子体積：Ａ（ｍｍ3 ）、平均粒子径：Ｂ（ｍ
ｍ）、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）、共振周波数とＱの積：Ｆ0
×Ｑ（ＴＨｚ）、共振周波数の温度係数：τf （ｐｐｍ
／℃）を示す。
ｚ）、素子体積：Ａ（ｍｍ3 ）、平均粒子径：Ｂ（ｍ
ｍ）、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）、共振周波数とＱの積：Ｆ0
×Ｑ（ＴＨｚ）、共振周波数の温度係数：τf （ｐｐｍ
／℃）を示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１から明かなように、試料の共振周波
数：Ｆ0 によらずｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０より
大きい領域ではＦ0 ×Ｑが一定であるのに対し、ｌｏｇ
（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下ではｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）
が小さくなるに伴いＦ0 ×Ｑが上昇する。すなわちこの
領域ではＦ0 ×Ｑが一定とならず、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）
の値によりＦ0 ×Ｑが決定される。ゆえに、Ａ及びＢを
調整することで任意の共振周波数：Ｆ0 に対して必要な
Ｑを確保することが可能となる。尚、共振周波数の温度
依存性：τf はいずれも負に大きい値であり、温度変化
の大きい環境で使用される共振器には不適当である。
数：Ｆ0 によらずｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０より
大きい領域ではＦ0 ×Ｑが一定であるのに対し、ｌｏｇ
（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下ではｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）
が小さくなるに伴いＦ0 ×Ｑが上昇する。すなわちこの
領域ではＦ0 ×Ｑが一定とならず、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）
の値によりＦ0 ×Ｑが決定される。ゆえに、Ａ及びＢを
調整することで任意の共振周波数：Ｆ0 に対して必要な
Ｑを確保することが可能となる。尚、共振周波数の温度
依存性：τf はいずれも負に大きい値であり、温度変化
の大きい環境で使用される共振器には不適当である。
【００１８】実施例２ 出発原料として、化学的に高純度なＢａＣＯ3 ，Ｚｎ
Ｏ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔａ2Ｏ5 を使用し、これらをＢａ：
５０．０ｍｏｌ％、Ｚｎ：１６．７ｍｏｌ％，Ｎｂ１
３．３ｍｏｌ％：，Ｔａ：２０．０ｍｏｌ％の組成にな
るように秤量し、ボールミルを用い湿式混合処理した。
Ｏ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｔａ2Ｏ5 を使用し、これらをＢａ：
５０．０ｍｏｌ％、Ｚｎ：１６．７ｍｏｌ％，Ｎｂ１
３．３ｍｏｌ％：，Ｔａ：２０．０ｍｏｌ％の組成にな
るように秤量し、ボールミルを用い湿式混合処理した。
【００１９】この混合物を乾燥し、８００℃で２時間仮
焼成を行った後、この仮焼成粉をさらにボールミルで粉
砕し、脱水乾燥後に粘結材としてポリビニルアルコール
を適当量加え、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力を加えて、直径
４．００〜１８．７５ｍｍ、厚さ１．６ｍｍ〜７．５ｍ
ｍの円板に成形した。この成形体を１５００℃、２〜２
００時間焼成を行い、寸法及び、平均粒子径の異なる誘
電体素子を得た。尚、焼結体の相対密度はいずれの試料
も９７％以上であった。
焼成を行った後、この仮焼成粉をさらにボールミルで粉
砕し、脱水乾燥後に粘結材としてポリビニルアルコール
を適当量加え、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力を加えて、直径
４．００〜１８．７５ｍｍ、厚さ１．６ｍｍ〜７．５ｍ
ｍの円板に成形した。この成形体を１５００℃、２〜２
００時間焼成を行い、寸法及び、平均粒子径の異なる誘
電体素子を得た。尚、焼結体の相対密度はいずれの試料
も９７％以上であった。
【００２０】特性及び平均粒子径の測定は実施例１と同
様の方法で行った。尚、平均粒子径測定後、素子を粉砕
してＸ線回折によりいずれの試料もペロブスカイト構造
であることを確認した。
様の方法で行った。尚、平均粒子径測定後、素子を粉砕
してＸ線回折によりいずれの試料もペロブスカイト構造
であることを確認した。
【００２１】表２に試料の共振周波数：Ｆ0 （ＧＨ
ｚ）、素子体積：Ａ（ｍｍ3 ），平均粒子径：Ｂ（ｍ
ｍ），ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ），共振周波数とＱの積：Ｆ0
×Ｑ（ＴＨｚ）、共振周波数の温度係数：τf （ｐｐｍ
／℃）を示す。
ｚ）、素子体積：Ａ（ｍｍ3 ），平均粒子径：Ｂ（ｍ
ｍ），ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ），共振周波数とＱの積：Ｆ0
×Ｑ（ＴＨｚ）、共振周波数の温度係数：τf （ｐｐｍ
／℃）を示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】表２から明かなように、実施例１と同様、
試料の共振周波数：Ｆ0 によらずｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が
１０．６０より大きい領域ではＦ0 ×Ｑが一定であるの
に対し、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下ではｌｏ
ｇ（Ａ／Ｂ3 ）が小さくなるに伴いＦ0 ×Ｑが上昇す
る。すなわちこの領域ではＦ0 ×Ｑが一定とならず、ｌ
ｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）の値によりＦ0 Ｑが決定される。ゆえ
に、Ａ及びＢを調整することで任意の共振周波数：Ｆ0
に対して必要なＱを確保することが可能となる。また共
振周波数の温度係数：τf は０に近い値でｌｏｇ（Ａ／
Ｂ3 ）によらず安定している。ペロブスカイト構造の結
晶からなる磁器は高いＦ0 ×Ｑと組成によるτf の制御
が容易であり、これを用いた誘電体素子は温度変化の存
在する環境で使用される共振器に対して有効である。
試料の共振周波数：Ｆ0 によらずｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が
１０．６０より大きい領域ではＦ0 ×Ｑが一定であるの
に対し、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下ではｌｏ
ｇ（Ａ／Ｂ3 ）が小さくなるに伴いＦ0 ×Ｑが上昇す
る。すなわちこの領域ではＦ0 ×Ｑが一定とならず、ｌ
ｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）の値によりＦ0 Ｑが決定される。ゆえ
に、Ａ及びＢを調整することで任意の共振周波数：Ｆ0
に対して必要なＱを確保することが可能となる。また共
振周波数の温度係数：τf は０に近い値でｌｏｇ（Ａ／
Ｂ3 ）によらず安定している。ペロブスカイト構造の結
晶からなる磁器は高いＦ0 ×Ｑと組成によるτf の制御
が容易であり、これを用いた誘電体素子は温度変化の存
在する環境で使用される共振器に対して有効である。
【００２４】実施例３ 出発原料として、化学的に高純度なＢａＣＯ3 ，ＺｒＯ
2 ，ＭｇＯ，ＣｏＯ，Ｔａ2 Ｏ5 を使用した。次に表３
〜６に示された所定の組成に秤量を行い、これをボール
ミルで粉砕し、脱水乾燥後に粘結材としてポリビニルア
ルコールを適当量加え、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力を加え
て、直径４〜７ｍｍ、厚さ１．６ｍｍ〜２．８ｍｍの円
板に成形する。この成形体を１６００℃、２〜２００時
間焼成を行い、寸法及び、粒径の異なる誘電体素子を得
た。尚、焼結体の相対密度はいずれの試料も９８％以上
である。
2 ，ＭｇＯ，ＣｏＯ，Ｔａ2 Ｏ5 を使用した。次に表３
〜６に示された所定の組成に秤量を行い、これをボール
ミルで粉砕し、脱水乾燥後に粘結材としてポリビニルア
ルコールを適当量加え、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力を加え
て、直径４〜７ｍｍ、厚さ１．６ｍｍ〜２．８ｍｍの円
板に成形する。この成形体を１６００℃、２〜２００時
間焼成を行い、寸法及び、粒径の異なる誘電体素子を得
た。尚、焼結体の相対密度はいずれの試料も９８％以上
である。
【００２５】特性及び平均粒子径の測定は実施例１と同
様の方法で行った。尚、平均粒子径測定後、素子を粉砕
してＸ線回折によりいずれの試料もペロブスカイト構造
であることを確認した。
様の方法で行った。尚、平均粒子径測定後、素子を粉砕
してＸ線回折によりいずれの試料もペロブスカイト構造
であることを確認した。
【００２６】表３〜表４に試料の組成ｘ，ｙ，ｚ，ｗ，
ｖを示し，表５〜６に共振周波数：Ｆ0 （ＧＨｚ）、素
子体積：Ａ（ｍｍ3 ）、平均粒子径：Ｂ（ｍｍ），ｌｏ
ｇ（Ａ／Ｂ3 ），共振周波数とＱの積：Ｆ0 ×Ｑ（ＴＨ
ｚ）、共振周波数の温度係数：τf （ｐｐｍ／℃）を示
す。
ｖを示し，表５〜６に共振周波数：Ｆ0 （ＧＨｚ）、素
子体積：Ａ（ｍｍ3 ）、平均粒子径：Ｂ（ｍｍ），ｌｏ
ｇ（Ａ／Ｂ3 ），共振周波数とＱの積：Ｆ0 ×Ｑ（ＴＨ
ｚ）、共振周波数の温度係数：τf （ｐｐｍ／℃）を示
す。
【００２７】
【表３】
【００２８】
【表４】
【００２９】
【表５】
【００３０】
【表６】
【００３１】表３〜６から明かなように、本実施例の組
成範囲においては試料の共振周波数：Ｆ0 、及び組成に
よらずｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０より大きい領域
ではＦ0 ×Ｑが一定であるのに対し、ｌｏｇ（Ａ／
Ｂ3 ）が１０．６０以下ではｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が小さ
くなるに伴いＦ0 ×Ｑが上昇する。また、本実施例の組
成範囲外ではｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）によらず、著しくＦ0
×Ｑが低下するか、焼結しないため実用的ではない。す
なわち本実施例の範囲ではＦ0 ×Ｑが一定とならず、ｌ
ｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）の値によりＦ0 ×Ｑが決定される。ゆ
えに、Ａ及びＢを調整することで任意の共振周波数：Ｆ
0 に対して必要なＱを確保することが可能となる。また
共振周波数の温度係数：τf は本実施例の範囲において
±２ｐｐｍ／℃であり、温度変化の存在する環境で使用
される共振器に対して有効である。
成範囲においては試料の共振周波数：Ｆ0 、及び組成に
よらずｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０より大きい領域
ではＦ0 ×Ｑが一定であるのに対し、ｌｏｇ（Ａ／
Ｂ3 ）が１０．６０以下ではｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が小さ
くなるに伴いＦ0 ×Ｑが上昇する。また、本実施例の組
成範囲外ではｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）によらず、著しくＦ0
×Ｑが低下するか、焼結しないため実用的ではない。す
なわち本実施例の範囲ではＦ0 ×Ｑが一定とならず、ｌ
ｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）の値によりＦ0 ×Ｑが決定される。ゆ
えに、Ａ及びＢを調整することで任意の共振周波数：Ｆ
0 に対して必要なＱを確保することが可能となる。また
共振周波数の温度係数：τf は本実施例の範囲において
±２ｐｐｍ／℃であり、温度変化の存在する環境で使用
される共振器に対して有効である。
【００３２】実施例４ 出発原料として、化学的に高純度なＢａＣＯ3 ，Ｚｎ
Ｏ，ＭｇＯ，Ｎｂ2 Ｏ5，Ｔａ2 Ｏ5 を使用した。次に
表７に示された所定の６種の組成に秤量を行い、これを
ボールミルで粉砕し、脱水乾燥後に粘結材としてポリビ
ニルアルコールを適当量加え、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力
を加えて、直径４〜７ｍｍ、厚さ１．６ｍｍ〜２．８ｍ
ｍの円板に成形した。この成形体を１６００℃、２〜２
００時間焼成を行い、寸法及び、粒径の異なる誘電体素
子を得た。尚、焼結体の相対密度はいずれの試料も９７
％以上であった。
Ｏ，ＭｇＯ，Ｎｂ2 Ｏ5，Ｔａ2 Ｏ5 を使用した。次に
表７に示された所定の６種の組成に秤量を行い、これを
ボールミルで粉砕し、脱水乾燥後に粘結材としてポリビ
ニルアルコールを適当量加え、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力
を加えて、直径４〜７ｍｍ、厚さ１．６ｍｍ〜２．８ｍ
ｍの円板に成形した。この成形体を１６００℃、２〜２
００時間焼成を行い、寸法及び、粒径の異なる誘電体素
子を得た。尚、焼結体の相対密度はいずれの試料も９７
％以上であった。
【００３３】特性及び平均粒子径の測定は実施例１と同
様の方法で行った。尚、平均粒子径測定後、素子を粉砕
してＸ線回折によりいずれの試料もペロブスカイト構造
であることを確認した。
様の方法で行った。尚、平均粒子径測定後、素子を粉砕
してＸ線回折によりいずれの試料もペロブスカイト構造
であることを確認した。
【００３４】表７に試料の組成ｘ，ｙ，共振周波数：Ｆ
0 （ＧＨｚ）、素子体積：Ａ（ｍｍ 3 ）、平均粒子径：
Ｂ（ｍｍ），ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ），共振周波数とＱの
積：Ｆ 0 ×Ｑ（ＴＨｚ）、共振周波数の温度係数：τf
（ｐｐｍ／℃）を示す。
0 （ＧＨｚ）、素子体積：Ａ（ｍｍ 3 ）、平均粒子径：
Ｂ（ｍｍ），ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ），共振周波数とＱの
積：Ｆ 0 ×Ｑ（ＴＨｚ）、共振周波数の温度係数：τf
（ｐｐｍ／℃）を示す。
【００３５】
【表７】
【００３６】表７から明かなように、６種の各組成はそ
れぞれ異なった電気的特性を有するが、試料の共振周波
数：Ｆ0 、及び組成によらずｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１
０．６０より大きい領域ではＦ0 ×Ｑが一定であるのに
対し、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下ではｌｏｇ
（Ａ／Ｂ3 ）が小さくなるに伴いＦ0 ×Ｑが上昇する。
すなわち本実施例によるものではいずれの組成でもＦ0
×Ｑが一定とならず、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）の値によりＦ
0 ×Ｑが決定される。ゆえに、Ａ及びＢを調整すること
で任意の共振周波数：Ｆ0 に対して必要なＱを確保する
ことが可能となる。
れぞれ異なった電気的特性を有するが、試料の共振周波
数：Ｆ0 、及び組成によらずｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１
０．６０より大きい領域ではＦ0 ×Ｑが一定であるのに
対し、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下ではｌｏｇ
（Ａ／Ｂ3 ）が小さくなるに伴いＦ0 ×Ｑが上昇する。
すなわち本実施例によるものではいずれの組成でもＦ0
×Ｑが一定とならず、ｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）の値によりＦ
0 ×Ｑが決定される。ゆえに、Ａ及びＢを調整すること
で任意の共振周波数：Ｆ0 に対して必要なＱを確保する
ことが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】金属酸化物の結晶粒子で構成され、素子
の体積をＡ（ｍｍ3 ），素子中の平均粒子径をＢ（ｍ
ｍ）としたときｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下で
あることでＡとＢを調整することによりＦ0 ×Ｑを制御
することが可能であり、任意の周波数において共振器と
して必要とされるＱ値を自由に設計でき、かつ高い周波
数領域でも高いＱ値を有する高周波用誘電体素子を得
る。
の体積をＡ（ｍｍ3 ），素子中の平均粒子径をＢ（ｍ
ｍ）としたときｌｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下で
あることでＡとＢを調整することによりＦ0 ×Ｑを制御
することが可能であり、任意の周波数において共振器と
して必要とされるＱ値を自由に設計でき、かつ高い周波
数領域でも高いＱ値を有する高周波用誘電体素子を得
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 金属酸化物の結晶粒子で構成された高周
波用誘電体素子であって、前記素子の体積をＡ（ｍ
ｍ3 ），素子中の平均粒子径をＢ（ｍｍ）としたときｌ
ｏｇ（Ａ／Ｂ3 ）が１０．６０以下であることを特徴と
する高周波用誘電体素子。 - 【請求項２】 金属酸化物の結晶粒子が、複合ペロブス
カイト構造の金属酸化物の結晶粒子である請求項１に記
載の高周波用誘電体素子。 - 【請求項３】 金属酸化物の結晶粒子が、Ｂａ［Ｚｒx
（Ｍｇ1-v Ｃｏv ）yＴａz ］w Ｏn で表わされ（ｎは
任意の数），ｘ＋ｙ＋ｚ＝１で且つ０≦ｘ０．０２５，
０．２８≦ｙ≦０．３３５，０．６６５≦ｚ≦０．６８
９，０≦ｖ≦０．２５の範囲にあり、並びに０．９７≦
ｗ≦０．９９の範囲にある酸化物の結晶粒子で構成され
る請求項１に記載の高周波用誘電体素子。 - 【請求項４】 金属酸化物の結晶粒子が、Ｂａ［（Ｍｇ
x Ｚｎ1-x ）1/3 （Ｎｂy Ｔａ1-y ）2/3 ］Ｏ3 （０≦
ｘ≦１、０≦ｙ≦１）を主成分とする請求項１に記載の
高周波用誘電体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4136488A JPH05325639A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 高周波用誘電体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4136488A JPH05325639A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 高周波用誘電体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05325639A true JPH05325639A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=15176320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4136488A Pending JPH05325639A (ja) | 1992-05-28 | 1992-05-28 | 高周波用誘電体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05325639A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997023430A1 (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-03 | South Bank University Enterprises Limited | Improved sintered materials |
| WO2001043224A1 (en) * | 1999-11-17 | 2001-06-14 | Control Devices, Inc. | Improved dielectric mounting system |
-
1992
- 1992-05-28 JP JP4136488A patent/JPH05325639A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997023430A1 (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-03 | South Bank University Enterprises Limited | Improved sintered materials |
| GB2323840B (en) * | 1995-12-22 | 1999-08-25 | South Bank Univ Entpr Ltd | Improved sintered materials |
| US6323746B1 (en) * | 1997-08-25 | 2001-11-27 | Control Devices, Inc. | Dielectric mounting system |
| WO2001043224A1 (en) * | 1999-11-17 | 2001-06-14 | Control Devices, Inc. | Improved dielectric mounting system |
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