JPH0732323B2 - 共振周波数の温度係数を調整可能な共振器 - Google Patents
共振周波数の温度係数を調整可能な共振器Info
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- JPH0732323B2 JPH0732323B2 JP1136678A JP13667889A JPH0732323B2 JP H0732323 B2 JPH0732323 B2 JP H0732323B2 JP 1136678 A JP1136678 A JP 1136678A JP 13667889 A JP13667889 A JP 13667889A JP H0732323 B2 JPH0732323 B2 JP H0732323B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
- H01P11/008—Manufacturing resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/10—Dielectric resonators
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、共振周波数の温度係数の調節可能な共振器に
関し、特に温度特性を熱処理で制御できる誘電体磁器を
用いた共振器に関する。
関し、特に温度特性を熱処理で制御できる誘電体磁器を
用いた共振器に関する。
マイクロ波、ミリ波等の高周波通信の発振部品やフィル
タ部には空洞共振器、リング共振器、誘電体共振器等が
用いられている。これらの中で、共振周波数の温度安定
性が高く、装置の小形化が図れる等の長所から誘電体共
振器が広く使われている。装置の一例として、例えば、
局部発振器が挙げられ、この共振器は誘電体、FET、筐
体、ストリップライン等から組み立てられているが、発
振器全体として発振周波数の温度安定性が求められる。
したがって、FET、筐体などの部品の温度特性をうまく
補償して全体として装置の温度特性を向上させるため
に、種々の共振周波数の温度係数（τｆ）を有する誘電
体を作成、準備することが求められる。
タ部には空洞共振器、リング共振器、誘電体共振器等が
用いられている。これらの中で、共振周波数の温度安定
性が高く、装置の小形化が図れる等の長所から誘電体共
振器が広く使われている。装置の一例として、例えば、
局部発振器が挙げられ、この共振器は誘電体、FET、筐
体、ストリップライン等から組み立てられているが、発
振器全体として発振周波数の温度安定性が求められる。
したがって、FET、筐体などの部品の温度特性をうまく
補償して全体として装置の温度特性を向上させるため
に、種々の共振周波数の温度係数（τｆ）を有する誘電
体を作成、準備することが求められる。
通常、このτｆは、例えば磁器誘電体の場合にはその組
成が決まるとそれに応じて大体誘電体自体のτｆは決ま
る。そのため、組立て後の装置全体として所望の温度安
定性を得るためには、種々のτｆ値を有する誘電体磁器
を多数予め製造しておき、その中から適当なτｆを有す
る磁器を、他の構成部品であるFET、筐体、ストリップ
ライン等のτｆによる影響を補償するように選択し、組
立てることが行われている。
成が決まるとそれに応じて大体誘電体自体のτｆは決ま
る。そのため、組立て後の装置全体として所望の温度安
定性を得るためには、種々のτｆ値を有する誘電体磁器
を多数予め製造しておき、その中から適当なτｆを有す
る磁器を、他の構成部品であるFET、筐体、ストリップ
ライン等のτｆによる影響を補償するように選択し、組
立てることが行われている。
しかし、上記の方法では、目的、用途、一緒に用いる筐
体その他の構成部品の寸法、材料の種類等に応じて種々
のτｆを有する誘電体磁器を一つ一つ組成を変えて多数
製造しておかなればならず、極めて煩雑であった。
体その他の構成部品の寸法、材料の種類等に応じて種々
のτｆを有する誘電体磁器を一つ一つ組成を変えて多数
製造しておかなればならず、極めて煩雑であった。
そこで、本発明の課題は、上記問題点を解消するため、
誘電体磁器の組成を変更せずに、共振回路を組み立てた
後でも、単に誘電磁器に熱処理を施すだけで共振器全体
の温度特性が補償できる共振器を提供することにある。
誘電体磁器の組成を変更せずに、共振回路を組み立てた
後でも、単に誘電磁器に熱処理を施すだけで共振器全体
の温度特性が補償できる共振器を提供することにある。
上記課題を達成するために、本発明は、筐体と該筐体内
に搭載された誘電体磁器を備えてなる共振器において、
前記誘電体磁器が熱処理を施したときに規則−不規則型
構造変化を起こすものであり、それにより共振器全体の
共振周波数の温度係数が補償可能な共振器を提供するも
のである。
に搭載された誘電体磁器を備えてなる共振器において、
前記誘電体磁器が熱処理を施したときに規則−不規則型
構造変化を起こすものであり、それにより共振器全体の
共振周波数の温度係数が補償可能な共振器を提供するも
のである。
上記において、「規則−不規則型構造変化を起す」と
は、いわゆる物質が相転移点を有するために可逆的に規
則−不規則型転移を起こす場合のほかに、非平衡的に出
現した不規則相が熱処理により不可逆的に規則化する場
合をも意味する。
は、いわゆる物質が相転移点を有するために可逆的に規
則−不規則型転移を起こす場合のほかに、非平衡的に出
現した不規則相が熱処理により不可逆的に規則化する場
合をも意味する。
次に説明する、本発明の好ましい２つの実施態様におい
て用いられる誘電体磁器は、可逆的に規則−不規則型転
移を起こすことができる、複合ペロブスカイト型結晶構
造を有するものであり、転移温度より高い又は低いの温
度での熱処理により不規則型から規則型へ、あるいはそ
の逆へ結晶構造が変化する。その結果、誘電体共振器の
τｆを調節することができる。これらの実施態様におい
て、結晶構造が不規則であるとは、第１図及び第２図に
示すようなＸ線回折図形において、六方晶系の面指数を
用いたときに、例えば、式： （ただし、回折線強度Ａは測定対象である磁器の回折線
強度、回折線強度Ｂは完全規則化磁器の回折線強度をそ
れぞれ表わす。） で定義される規則度が0.4以下であることを意味し、好
ましくは0.25以下である。
て用いられる誘電体磁器は、可逆的に規則−不規則型転
移を起こすことができる、複合ペロブスカイト型結晶構
造を有するものであり、転移温度より高い又は低いの温
度での熱処理により不規則型から規則型へ、あるいはそ
の逆へ結晶構造が変化する。その結果、誘電体共振器の
τｆを調節することができる。これらの実施態様におい
て、結晶構造が不規則であるとは、第１図及び第２図に
示すようなＸ線回折図形において、六方晶系の面指数を
用いたときに、例えば、式： （ただし、回折線強度Ａは測定対象である磁器の回折線
強度、回折線強度Ｂは完全規則化磁器の回折線強度をそ
れぞれ表わす。） で定義される規則度が0.4以下であることを意味し、好
ましくは0.25以下である。
本発明の好ましい第一の実施態様においては、誘電体磁
器として、一般式（Ｉ）： BaxAyB1-x-yFzOw （Ｉ） 〔ここで、ＡはMg,Zn,Ni及びCoから選ばれる少くとも１
種であり、ＢはTa及びNbから選ばれる少くとも１種であ
り、x,y及びｚは、それぞれ、0.48≦ｘ≦0.52,0.15≦ｙ
≦0.19,及び0.00025≦ｚ≦0.05で表わされる数であり、
ｗはBa,A及びＢの陽イオン及びＦの陰イオンの合計の電
荷を中和し、該磁器全体として電気的に中性となる数で
ある〕 で表される組成を有する複合ペロブスカイト型結晶構造
を有する化合物からなり、 前記化合物を構成する金属の酸化物、フッ化物又は酸化
物もしくはフッ化物に転化できる金属化合物の混合物を
仮焼し、得られた仮焼物を成形し、得られた成形体を10
0〜1600℃／分の速度で1500〜1700℃の温度まで昇温
後、該温度に１分間以上保持する熱処理工程を経て製造
された磁器が使用される。
器として、一般式（Ｉ）： BaxAyB1-x-yFzOw （Ｉ） 〔ここで、ＡはMg,Zn,Ni及びCoから選ばれる少くとも１
種であり、ＢはTa及びNbから選ばれる少くとも１種であ
り、x,y及びｚは、それぞれ、0.48≦ｘ≦0.52,0.15≦ｙ
≦0.19,及び0.00025≦ｚ≦0.05で表わされる数であり、
ｗはBa,A及びＢの陽イオン及びＦの陰イオンの合計の電
荷を中和し、該磁器全体として電気的に中性となる数で
ある〕 で表される組成を有する複合ペロブスカイト型結晶構造
を有する化合物からなり、 前記化合物を構成する金属の酸化物、フッ化物又は酸化
物もしくはフッ化物に転化できる金属化合物の混合物を
仮焼し、得られた仮焼物を成形し、得られた成形体を10
0〜1600℃／分の速度で1500〜1700℃の温度まで昇温
後、該温度に１分間以上保持する熱処理工程を経て製造
された磁器が使用される。
一般式（Ｉ）において、ｘは0.48≦ｘ≦0.52、望ましく
は0.49≦ｘ≦0.51の数であり、ｙは0.15≦ｙ≦0.17、望
ましくは0.16≦ｙ≦0.18の数であり、ｚは0.00025≦ｚ
≦0.05、望ましくは0.0005≦ｚ≦0.01の数である。一般
式（Ｉ）におけるx,y,zが上記に定義の範囲を外れると
所要の誘電体特性が得られない。ｗはBa,A及びＢの陽イ
オン及びＦの陰イオンの合計の電荷を中和し、一般式
（Ｉ）で表される磁器全体として電気的に中性となる数
であり、x,y,zの値及びＡがCoを含む場合にはその原子
価が決まると自動的に決まり、通常1.49〜1.51の範囲の
数である。
は0.49≦ｘ≦0.51の数であり、ｙは0.15≦ｙ≦0.17、望
ましくは0.16≦ｙ≦0.18の数であり、ｚは0.00025≦ｚ
≦0.05、望ましくは0.0005≦ｚ≦0.01の数である。一般
式（Ｉ）におけるx,y,zが上記に定義の範囲を外れると
所要の誘電体特性が得られない。ｗはBa,A及びＢの陽イ
オン及びＦの陰イオンの合計の電荷を中和し、一般式
（Ｉ）で表される磁器全体として電気的に中性となる数
であり、x,y,zの値及びＡがCoを含む場合にはその原子
価が決まると自動的に決まり、通常1.49〜1.51の範囲の
数である。
この実施態様に用いられる磁器を製造するには、まず、
通常行われるように、一般式（Ｉ）で表される目的組成
に応じて構成金属成分の原料粉末を秤量し、所要の割合
に混合、乾燥の後、上記の仮焼に供すればよい。このと
き、構成金属の供給源として用いられる原料粉末は、当
該金属の酸化物フッ化物又は仮焼や熱処理の工程の条件
下で酸化物もしくはフッ化物に転化する金属化合物、例
えば、水酸化物及び炭酸塩が挙げられる。具体的には、
炭酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化ニッ
ケル、酸化コバルト、五酸化タンタル等の酸化タンタ
ル、五酸化ニオブ等の酸化タンタル、フッ化バリウム、
フッ化マグネシウム、フッ化亜鉛、フッ化ニッケル、フ
ッ化コバルト、フッ化タンタル等のフッ化物;TaOF3、Ta
O2F、NbO2F等の酸フッ化物;Ba2MgF6、Ba2NiF6、BaNi
F4、Ba2CoF6、BaCoF4等の複フッ化物が挙げられる。こ
れらのフッ化物は金属成分の供給源であるともにフッ素
の供給源ともなる。さらに、フッ素の供給源としては、
フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化リチウムも
使用できる。これらは、通常行われるように、必要に応
じ、成分の蒸発性の難易を考慮して配合を行い、目的組
成の磁器が得られるようにすればよい。仮焼は、通常90
0〜1400℃、好ましくは1000〜1200℃で行われる。
通常行われるように、一般式（Ｉ）で表される目的組成
に応じて構成金属成分の原料粉末を秤量し、所要の割合
に混合、乾燥の後、上記の仮焼に供すればよい。このと
き、構成金属の供給源として用いられる原料粉末は、当
該金属の酸化物フッ化物又は仮焼や熱処理の工程の条件
下で酸化物もしくはフッ化物に転化する金属化合物、例
えば、水酸化物及び炭酸塩が挙げられる。具体的には、
炭酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化ニッ
ケル、酸化コバルト、五酸化タンタル等の酸化タンタ
ル、五酸化ニオブ等の酸化タンタル、フッ化バリウム、
フッ化マグネシウム、フッ化亜鉛、フッ化ニッケル、フ
ッ化コバルト、フッ化タンタル等のフッ化物;TaOF3、Ta
O2F、NbO2F等の酸フッ化物;Ba2MgF6、Ba2NiF6、BaNi
F4、Ba2CoF6、BaCoF4等の複フッ化物が挙げられる。こ
れらのフッ化物は金属成分の供給源であるともにフッ素
の供給源ともなる。さらに、フッ素の供給源としては、
フッ化カリウム、フッ化ナトリウム、フッ化リチウムも
使用できる。これらは、通常行われるように、必要に応
じ、成分の蒸発性の難易を考慮して配合を行い、目的組
成の磁器が得られるようにすればよい。仮焼は、通常90
0〜1400℃、好ましくは1000〜1200℃で行われる。
仮焼により得られた仮焼物は、通常、粉砕、整粒の後、
加熱処理に供される。加熱処理工程では、仮焼物は100
〜1600℃／分、好ましくは300〜1600℃／分で急速に昇
温される。100℃／分未満では磁器の焼結密度が不十分
となる。1700℃／分を超えると得られる磁器の構造が脆
弱になる。1500〜1700℃まで昇温後、仮焼物は1500〜17
00℃、好ましくは1500〜1600℃に１分間以上、好ましく
は１〜４時間保持される。熱処理の温度が1500℃未満で
は得られる磁器の焼結密度が充分に高まらず、1700℃を
超えるとかえって構造が脆弱になりやすい。
加熱処理に供される。加熱処理工程では、仮焼物は100
〜1600℃／分、好ましくは300〜1600℃／分で急速に昇
温される。100℃／分未満では磁器の焼結密度が不十分
となる。1700℃／分を超えると得られる磁器の構造が脆
弱になる。1500〜1700℃まで昇温後、仮焼物は1500〜17
00℃、好ましくは1500〜1600℃に１分間以上、好ましく
は１〜４時間保持される。熱処理の温度が1500℃未満で
は得られる磁器の焼結密度が充分に高まらず、1700℃を
超えるとかえって構造が脆弱になりやすい。
この実施態様で磁器成分として用いられるフッ素は、焼
結を促進し、緻密な磁器の生成を助ける。比誘電率、無
負荷Ｑを向上させる利点もある。
結を促進し、緻密な磁器の生成を助ける。比誘電率、無
負荷Ｑを向上させる利点もある。
上記の仮焼、熱処理の工程は、空気、酸素等の酸化性雰
囲気、窒素等の不活性雰囲気のいずれで行ってもよい。
通常、空気中で十分である。
囲気、窒素等の不活性雰囲気のいずれで行ってもよい。
通常、空気中で十分である。
また、本発明の好ましい第二の実施態様においては、誘
電体磁器として、一般式（II）： BaxAyB1-x-yOw （II） 〔ここで、ＡはMg,Zn,Ni及びCoから選ばれる少くとも１
種であり、ＢはTa及びNbから選ばれる少くとも１種であ
り、x,yは、それぞれ0.48≦ｘ≦0.52、0.15≦ｙ≦0.19
で表わされる数であり、ｗはBa,A及びＢの陽イオンの合
計の電荷を中和し、該磁器全体として電気的に中性とな
る数である〕 で表される組成を有する複合ペロブスカイト型結晶構造
を有する化合物から本質的になり、 前記化合物を構成する金属の酸化物又は酸化物に転化す
ることができる金属化合物の混合物を仮焼し、得られた
仮焼物を成形し、得られた成形体を100〜1600℃／分の
速度で1500〜1700℃の温度まで昇温後、該温度に１分間
以上保持する熱処理工程によって製造された磁器が用い
られる。
電体磁器として、一般式（II）： BaxAyB1-x-yOw （II） 〔ここで、ＡはMg,Zn,Ni及びCoから選ばれる少くとも１
種であり、ＢはTa及びNbから選ばれる少くとも１種であ
り、x,yは、それぞれ0.48≦ｘ≦0.52、0.15≦ｙ≦0.19
で表わされる数であり、ｗはBa,A及びＢの陽イオンの合
計の電荷を中和し、該磁器全体として電気的に中性とな
る数である〕 で表される組成を有する複合ペロブスカイト型結晶構造
を有する化合物から本質的になり、 前記化合物を構成する金属の酸化物又は酸化物に転化す
ることができる金属化合物の混合物を仮焼し、得られた
仮焼物を成形し、得られた成形体を100〜1600℃／分の
速度で1500〜1700℃の温度まで昇温後、該温度に１分間
以上保持する熱処理工程によって製造された磁器が用い
られる。
この一般式（II）におけるx,yが上記に定義の範囲を外
れると所要の誘電体特性が得られない。x,yの好ましい
範囲は前記一般式（Ｉ）について説明したとおりであ
る。ｗは、通常1.49〜1.51の範囲の数である。
れると所要の誘電体特性が得られない。x,yの好ましい
範囲は前記一般式（Ｉ）について説明したとおりであ
る。ｗは、通常1.49〜1.51の範囲の数である。
上記第二実施態様に用いられる磁器は、実質的に一般式
（II）で表される組成を有することが必要であり、例え
ば前記一般式（Ｉ）においてｚ＜0.00025に当たる程度
のフッ素を含有していてもよい。
（II）で表される組成を有することが必要であり、例え
ば前記一般式（Ｉ）においてｚ＜0.00025に当たる程度
のフッ素を含有していてもよい。
この実施態様で用いられる磁器の製造は、原料としてフ
ッ素含有化合物を使用しない点を除いて、前記第一実施
態様について説明したのと同様に行うことが出来る。
ッ素含有化合物を使用しない点を除いて、前記第一実施
態様について説明したのと同様に行うことが出来る。
第一及び第二の実施太陽の共振器に用いられる２種の誘
電体磁器は、規則−不規則転移温度がいずれも約1400〜
1500℃の範囲にある。したがって、上述の加熱処理を終
えた段階では、不規則型の結晶構造を有している。この
結晶構造は、規則−不規則転移温度を境に可逆的に変化
する。特定の誘電体磁器の規則−不規則型転移温度は、
Ｘ線回折、熱分析等により容易に測定することができ
る。この転移温度の近傍でこれより低い温度で熱処理を
施すと、不規則難から規則型へ変化する。転移温度より
高い温度で熱処理すると規則型から不規則型へ変化す
る。熱処理時間は、約10分間以上、通常10〜50時間程度
でよい。結晶構造の規則度の変化によりτｆも変化す
る。τｆは熱処理時間の長さによっても変化する。した
がって、熱処理の時間を調節することによりτｆを調節
できる。すなわち、不規則型から規則型への変化によっ
てτｆは小さくなり、逆に規則型〜不規則型への変化に
よってτｆは大きくなる。
電体磁器は、規則−不規則転移温度がいずれも約1400〜
1500℃の範囲にある。したがって、上述の加熱処理を終
えた段階では、不規則型の結晶構造を有している。この
結晶構造は、規則−不規則転移温度を境に可逆的に変化
する。特定の誘電体磁器の規則−不規則型転移温度は、
Ｘ線回折、熱分析等により容易に測定することができ
る。この転移温度の近傍でこれより低い温度で熱処理を
施すと、不規則難から規則型へ変化する。転移温度より
高い温度で熱処理すると規則型から不規則型へ変化す
る。熱処理時間は、約10分間以上、通常10〜50時間程度
でよい。結晶構造の規則度の変化によりτｆも変化す
る。τｆは熱処理時間の長さによっても変化する。した
がって、熱処理の時間を調節することによりτｆを調節
できる。すなわち、不規則型から規則型への変化によっ
てτｆは小さくなり、逆に規則型〜不規則型への変化に
よってτｆは大きくなる。
また、非平衡的に出現した不規則相が熱処理により不可
逆的に規則化することにより、τｆを調節することがで
きる例としては、非平衡的に不規則相を含有するBa（Mg
1/3Ta2/3）O3誘電体磁器が挙げられる。
逆的に規則化することにより、τｆを調節することがで
きる例としては、非平衡的に不規則相を含有するBa（Mg
1/3Ta2/3）O3誘電体磁器が挙げられる。
Ba（Mg1/3Ta2/3）O3磁器は相転移点を有しないか、ある
いは相転移点が非常に高いので、焼成工程等において、
通常規則相が安定であるが、例えば、前記の組成の磁器
を、BaCO3,MgO及びTa2O5を出発原料として固相反応によ
り合成した場合、準安定相あるいは前駆体として、非平
衡的に不規則相を含有する前記の磁器が得られる。
いは相転移点が非常に高いので、焼成工程等において、
通常規則相が安定であるが、例えば、前記の組成の磁器
を、BaCO3,MgO及びTa2O5を出発原料として固相反応によ
り合成した場合、準安定相あるいは前駆体として、非平
衡的に不規則相を含有する前記の磁器が得られる。
このBa（Mg1/3Ta2/3）O3磁器は、約1300〜1700℃で熱処
理することにより、τｆを変化させることができる。
理することにより、τｆを変化させることができる。
非平衡的に出現した不規則相が熱処理により不可逆的に
規則化することにより、τｆを調節することができるそ
の他の例としては、 Ba（Zn1/3Ta2/3）O3,Sr（Mg1/3Ta2/3）O3,Sr（Zn1/3Ta
2/3）O3等の誘電体磁器が挙げられる。
規則化することにより、τｆを調節することができるそ
の他の例としては、 Ba（Zn1/3Ta2/3）O3,Sr（Mg1/3Ta2/3）O3,Sr（Zn1/3Ta
2/3）O3等の誘電体磁器が挙げられる。
本発明の共振器は、筐体と、該筐体に搭載された誘電体
磁器からなり、場合によってはさらにその他の部品、例
えば、FET、ストリップライン等から構成されている。
共振器全体として、所望に共振周波数（又は発振周波
数）の温度安定性を上げるようにするには、筐体に、前
記の誘電体磁器を他のすべての部品とともに搭載して共
振器を組立た後、共振周波数の温度特性を測定する。設
計値に対してずれがある場合、該誘電体を一旦筐体から
外して、電気炉等の加熱装置で、規則−不規則転移温度
近辺で処理し、再び筐体に組み込み該温度特性を再び測
定する操作により、あるいは該操作を必要に応じて繰り
返すことにより所要の温度特性を有する共振器を得るこ
とができる。したがって、筐体その他の構成部品の寸
法、材料の種類等に応じてτｆの異なる多数の誘電体磁
器を用意する必要がない。製造工程が簡単で、経済的利
点も大きい。
磁器からなり、場合によってはさらにその他の部品、例
えば、FET、ストリップライン等から構成されている。
共振器全体として、所望に共振周波数（又は発振周波
数）の温度安定性を上げるようにするには、筐体に、前
記の誘電体磁器を他のすべての部品とともに搭載して共
振器を組立た後、共振周波数の温度特性を測定する。設
計値に対してずれがある場合、該誘電体を一旦筐体から
外して、電気炉等の加熱装置で、規則−不規則転移温度
近辺で処理し、再び筐体に組み込み該温度特性を再び測
定する操作により、あるいは該操作を必要に応じて繰り
返すことにより所要の温度特性を有する共振器を得るこ
とができる。したがって、筐体その他の構成部品の寸
法、材料の種類等に応じてτｆの異なる多数の誘電体磁
器を用意する必要がない。製造工程が簡単で、経済的利
点も大きい。
以下に、実施例に従って詳細に説明する。
実施例１ 規則−不規則型構造を有する物質の一例として複合プロ
ブスカイト化合物であるBa（Zn0.8Ni0.1Co0.1）1/3（Ta
0.6Nb0.4）2/3O3なる組成を有する5.77φ×2.90Lの誘電
体磁器を次のようにして製造した。
ブスカイト化合物であるBa（Zn0.8Ni0.1Co0.1）1/3（Ta
0.6Nb0.4）2/3O3なる組成を有する5.77φ×2.90Lの誘電
体磁器を次のようにして製造した。
まず、純度99.9％の炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化ニッ
ケル、酸化コバルト、酸化タンタル及び酸化ニオブを上
記組成となるように秤量後、純水中16時間ボールミル混
合した。乾燥後、1000℃、２時間仮焼した後、粉砕し
た。この仮焼物を８φ×4Lに成形し、1600℃まで毎分60
0℃で昇温後、1600℃に５分間保持し磁器を得た。これ
と上記寸法になるように加工して、目的の誘電体磁器を
得た。
ケル、酸化コバルト、酸化タンタル及び酸化ニオブを上
記組成となるように秤量後、純水中16時間ボールミル混
合した。乾燥後、1000℃、２時間仮焼した後、粉砕し
た。この仮焼物を８φ×4Lに成形し、1600℃まで毎分60
0℃で昇温後、1600℃に５分間保持し磁器を得た。これ
と上記寸法になるように加工して、目的の誘電体磁器を
得た。
得られた誘電体磁器１を、図１に示すように、29.89φ
×24.65mmの銅めっきを施したしんちゅう製の金属空洞
２の中心部に、高さ10.88mmの石英管３を支持台として
固定し、共振器５を作製した。これを金属空洞２の側面
部より、先端を短絡したセミリジッドケーブル４をプロ
ーブとしてマイクロ波帯域で掃引させると、TE018モー
ドの共振点が約9.2GHzに観察された。
×24.65mmの銅めっきを施したしんちゅう製の金属空洞
２の中心部に、高さ10.88mmの石英管３を支持台として
固定し、共振器５を作製した。これを金属空洞２の側面
部より、先端を短絡したセミリジッドケーブル４をプロ
ーブとしてマイクロ波帯域で掃引させると、TE018モー
ドの共振点が約9.2GHzに観察された。
次に、この共振器５を、恒温槽内に設置し、０℃から60
℃まで温度を変化させて、TE018の共振の温度ドリフト
を測定した。図２に示す結果が得られ、20℃における温
度係数は約2.2ppm/℃であった。そこで、この温度特性
をさらに改良するために、この誘電体を規則−不規則型
転移温度より低い1400℃で50時間熱処理し、再度同様の
温度ドリフトを測定したところ、図３に示す結果が得ら
れ、20℃における温度係数が−0.8ppm/℃となった。こ
の温度特性は、０℃から60℃の温度域で、500KHz以下の
ドリフトであり、極めて、温度安定性の高い共振器が得
られた。
℃まで温度を変化させて、TE018の共振の温度ドリフト
を測定した。図２に示す結果が得られ、20℃における温
度係数は約2.2ppm/℃であった。そこで、この温度特性
をさらに改良するために、この誘電体を規則−不規則型
転移温度より低い1400℃で50時間熱処理し、再度同様の
温度ドリフトを測定したところ、図３に示す結果が得ら
れ、20℃における温度係数が−0.8ppm/℃となった。こ
の温度特性は、０℃から60℃の温度域で、500KHz以下の
ドリフトであり、極めて、温度安定性の高い共振器が得
られた。
上記において共振器に用いた磁器の、前記熱処理前後の
ものを粉砕して、Ｘ線回折により規則配列性に由来する
超格子線強度の測定を行った。熱処理前の磁器は図４に
示すＸ線回折図が得られ、これはBa（Zn1/3Nb2/3）O3で
代表される不規則型の複合ペロブスカイト結晶構造に類
似のパターンを示し、不規則型と認められた。一方、熱
処理後の磁器は図５に示すＸ線回折図が得られ、これ
は、Ba（Zn1/3Nb2/3）O3で代表される規則型の複合ペロ
ブスカイト結晶構造に類似のパターンを示し、規則型と
認められた。
ものを粉砕して、Ｘ線回折により規則配列性に由来する
超格子線強度の測定を行った。熱処理前の磁器は図４に
示すＸ線回折図が得られ、これはBa（Zn1/3Nb2/3）O3で
代表される不規則型の複合ペロブスカイト結晶構造に類
似のパターンを示し、不規則型と認められた。一方、熱
処理後の磁器は図５に示すＸ線回折図が得られ、これ
は、Ba（Zn1/3Nb2/3）O3で代表される規則型の複合ペロ
ブスカイト結晶構造に類似のパターンを示し、規則型と
認められた。
実施例２ 実施例１で使用した原料のほかにＦ源としてBaF2を使用
した以外は、同様にして Ba（Zn0.8Ni0.1Co0.1）1/3（Ta0.6Nb0.4）2/3Ｆ0.04Ｏ
2.998なる組成を有する誘電体磁器を製造した。
した以外は、同様にして Ba（Zn0.8Ni0.1Co0.1）1/3（Ta0.6Nb0.4）2/3Ｆ0.04Ｏ
2.998なる組成を有する誘電体磁器を製造した。
実施例１と同様にして共振器を組み立て、TE018モード
の共振点を測定したところ約9.2GHzに認められた。
の共振点を測定したところ約9.2GHzに認められた。
さらに、実施例１と同様にして、０〜60℃の範囲での温
度特性を測定したところ、実施例１と同様の結果が得ら
れた。20℃における温度係数は2.5ppm/℃と測定された
が、1400℃において25時間熱処理後は−0.7ppm/℃と測
定された。
度特性を測定したところ、実施例１と同様の結果が得ら
れた。20℃における温度係数は2.5ppm/℃と測定された
が、1400℃において25時間熱処理後は−0.7ppm/℃と測
定された。
本発明の共振器は、搭載された誘電体磁器の共振周波数
を熱処理のみによって調節することができるため、組み
立てた共振器全体のの共振周波数の温度特性を極めて容
易に補償することができる。
を熱処理のみによって調節することができるため、組み
立てた共振器全体のの共振周波数の温度特性を極めて容
易に補償することができる。
図１は、共振器の構造例を概念的に示す。 図２及び図３は、それぞれ、実施例１で製造した本発明
の共振器の、磁器を1400℃で熱処理する前及び後におけ
る共振周波数の温度特性を示す。 図４及び図５は、それぞれ、前記熱処理の前後における
磁器のＸ線回折図である。
の共振器の、磁器を1400℃で熱処理する前及び後におけ
る共振周波数の温度特性を示す。 図４及び図５は、それぞれ、前記熱処理の前後における
磁器のＸ線回折図である。
Claims (3)
- 【請求項１】筐体と該筐体内に搭載された誘電体磁器を
備えてなる共振器において、前記誘電体磁器が熱処理を
施したときに規則−不規則型構造変化を起こすものであ
り、それにより共振器全体の共振周波数の温度係数が補
償可能な共振器。 - 【請求項２】請求項１記載の共振器であって、前記誘電
体磁器が、一般式（Ｉ）： BaxAyB1-x-yFzOw （Ｉ） 〔ここで、ＡはMg,Zn,Ni及びCoから選ばれる少くとも１
種であり、ＢはTa及びNbから選ばれる少くとも１種であ
り、x,y及びｚは、それぞれ、0.48≦ｘ≦0.52,0.15≦ｙ
≦0.19,及び0.00025≦ｚ≦0.05で表わされる数であり、
ｗはBa,A及びＢの陽イオン及びＦの陰イオンの合計の電
荷を中和し、該磁器全体として電気的に中性となる数で
ある〕 で表わされる組成を有する複合ペロブスカイト型結晶構
造を有する化合物からなり、 前記化合物を構成する金属の酸化物、フッ化物又は酸化
物もしくはフッ化物に転化できる金属化合物の混合物を
仮焼し、得られた仮焼物を成形し、得られた成形体を10
0〜1600℃／分の速度で1500〜1700℃の温度まで昇温
後、該温度に１分間以上保持する熱処理工程を経て製造
されたものである共振器。 - 【請求項３】請求項１記載の共振器であって、前記誘電
体磁器が、一般式（II）： BaxAyB1-x-yOw （II） 〔ここで、ＡはMg,Zn,Ni及びCoから選ばれる少くとも１
種であり、ＢはTa及びNbから選ばれる少くとも１種であ
り、x,yは、それぞれ0.48≦ｘ≦0.52、0.15≦ｙ≦0.19
で表わされる数であり、ｗはBa,A及びＢの陽イオンの合
計の電荷を中和し、該磁器全体として電気的に中性とな
る数である〕 で表わされる組成を有する複合ペロブスカイト型結晶構
造を有する化合物からなり、 前記化合物を構成する金属の酸化物又は酸化物に転化す
る金属化合物の混合物を仮焼し、得られた仮焼物を成形
し、得られた成形体を100〜1600℃／分の速度で1500〜1
700℃の温度まで昇温後、該温度に１分間以上保持する
熱処理工程によって製造されたものである共振器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136678A JPH0732323B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 共振周波数の温度係数を調整可能な共振器 |
| DE69030137T DE69030137T2 (de) | 1989-05-30 | 1990-05-29 | Hochfrequenz-Elementarresonanzvorrichtung mit kompensierbaren Frequenz-Temperaturcharakteristiken |
| CA002017722A CA2017722C (en) | 1989-05-30 | 1990-05-29 | Resonant frequency-temperature characteristics compensable high frequency circuit elemental device |
| EP90305826A EP0400963B1 (en) | 1989-05-30 | 1990-05-29 | Resonant frequency-temperature characteristics compensatable high frequency circuit elemental device |
| US07/530,284 US5087902A (en) | 1989-05-30 | 1990-05-30 | Resonant frequency-temperature characteristics compensable high frequency circuit elemental device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1136678A JPH0732323B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 共振周波数の温度係数を調整可能な共振器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH031702A JPH031702A (ja) | 1991-01-08 |
| JPH0732323B2 true JPH0732323B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=15180918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1136678A Expired - Fee Related JPH0732323B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 共振周波数の温度係数を調整可能な共振器 |
Country Status (5)
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|---|---|
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| EP (1) | EP0400963B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0732323B2 (ja) |
| CA (1) | CA2017722C (ja) |
| DE (1) | DE69030137T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0955606A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Fujitsu Ltd | 無線装置用フィルタ装置並びに無線装置用フィルタ装置の誘電体配置用治具並びに治具を用いた無線装置用フィルタ装置の誘電体配置方法 |
| PL2442647T3 (pl) | 2009-06-15 | 2016-09-30 | Związki ditiolowe, pochodne i ich zastosowania |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4109359A (en) * | 1976-06-07 | 1978-08-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of making ferroelectric crystals having tailored domain patterns |
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| JPS5948484B2 (ja) * | 1976-09-14 | 1984-11-27 | 松下電器産業株式会社 | 誘電体共振器 |
| US4121941A (en) * | 1977-11-10 | 1978-10-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Low microwave loss ceramics and method of manufacturing the same |
| CA1134128A (en) * | 1978-12-04 | 1982-10-26 | Syunichiro Kawashima | Dielectric ceramics |
| JPS5721101A (en) * | 1980-07-14 | 1982-02-03 | Murata Mfg Co Ltd | Electronic device using porcelain dielectric substance resonator |
| JPS58113332A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-07-06 | Res Inst Electric Magnetic Alloys | 温度の広範囲にわたり電気抵抗の変化の小さい合金およびその製造方法 |
| JPS61107609A (ja) * | 1984-10-30 | 1986-05-26 | 住友金属鉱山株式会社 | 高周波用誘電体磁器の製造方法 |
| US4563661A (en) * | 1984-12-26 | 1986-01-07 | At&T Bell Laboratories | Dielectric for microwave applications |
| JPH0669904B2 (ja) * | 1985-07-29 | 1994-09-07 | ソニー株式会社 | 誘電体磁器 |
| GB2184432B (en) * | 1985-10-18 | 1989-10-18 | Sumitomo Metal Mining Co | Dielectric ceramic |
| JPS62170102A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-27 | 住友金属鉱山株式会社 | 誘電体磁器およびその製法 |
| EP0252668B1 (en) * | 1986-02-21 | 1992-01-29 | Sumitomo Metal Mining Company Limited | Dielectric ceramics |
| JPS6460905A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-08 | Alps Electric Co Ltd | Dielectric porcelain compound |
| JPH0719485B2 (ja) * | 1987-12-16 | 1995-03-06 | 住友金属鉱山株式会社 | 誘電体磁器及びその製造方法 |
| JPH0625024B2 (ja) * | 1988-11-16 | 1994-04-06 | 住友金属鉱山株式会社 | 誘電体磁器の製造方法 |
| JPH0625025B2 (ja) * | 1989-05-30 | 1994-04-06 | 住友金属鉱山株式会社 | 誘電体磁器の製造方法 |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP1136678A patent/JPH0732323B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-05-29 DE DE69030137T patent/DE69030137T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-29 EP EP90305826A patent/EP0400963B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-29 CA CA002017722A patent/CA2017722C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-30 US US07/530,284 patent/US5087902A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| CA2017722C (en) | 1994-02-01 |
| US5087902A (en) | 1992-02-11 |
| EP0400963B1 (en) | 1997-03-12 |
| EP0400963A2 (en) | 1990-12-05 |
| DE69030137T2 (de) | 1997-10-02 |
| JPH031702A (ja) | 1991-01-08 |
| EP0400963A3 (en) | 1992-03-18 |
| DE69030137D1 (de) | 1997-04-17 |
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