JPS6348133B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6348133B2 JPS6348133B2 JP58200279A JP20027983A JPS6348133B2 JP S6348133 B2 JPS6348133 B2 JP S6348133B2 JP 58200279 A JP58200279 A JP 58200279A JP 20027983 A JP20027983 A JP 20027983A JP S6348133 B2 JPS6348133 B2 JP S6348133B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- composition
- present
- oxide
- dielectric constant
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- Expired
Links
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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）、酸化ニオ
ブ（Nb2O5）および酸化チタン（TiO2）の成分
で構成される誘電体共振器用磁器に関するもので
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（εr）が30程
度と低いため、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
（εr）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（εr）と無負荷Ｑ（Qu）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ことを目的とするも
のである。 発明の構成 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（Na1/4Nb3/4）1-xTixO3で
表わされる組成において０＜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、
Na2CO3、Nb2O5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、粉末にバインダーと
して濃度６％のポリビニールアルコール溶液を８
重量％の割合となるように添加して均質としたの
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800
Kg／cm2で直径20mm、厚さ約８mmの円板に成形し
た。成形体は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1200〜1600℃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℃から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）、酸化ニオ
ブ（Nb2O5）および酸化チタン（TiO2）の成分
で構成される誘電体共振器用磁器に関するもので
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（εr）が30程
度と低いため、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
（εr）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（εr）と無負荷Ｑ（Qu）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ことを目的とするも
のである。 発明の構成 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（Na1/4Nb3/4）1-xTixO3で
表わされる組成において０＜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、
Na2CO3、Nb2O5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、粉末にバインダーと
して濃度６％のポリビニールアルコール溶液を８
重量％の割合となるように添加して均質としたの
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800
Kg／cm2で直径20mm、厚さ約８mmの円板に成形し
た。成形体は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1200〜1600℃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℃から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モル分率を超える組成の
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
用価直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モル分率を超える組成の
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
用価直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ニオブ
と酸化チタンからなり、その組成式をBa（Na1/4
Nb3/4）1-xTixO3と表わしたとき、その成分組成が
モル分率で０＜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 |
|---|---|---|---|
| JP20027983A JPS6093704A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20027983A JPS6093704A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093704A JPS6093704A (ja) | 1985-05-25 |
| JPS6348133B2 true JPS6348133B2 (ja) | 1988-09-27 |
Family
ID=16421669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20027983A Granted JPS6093704A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093704A (ja) |
-
1983
- 1983-10-26 JP JP20027983A patent/JPS6093704A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6093704A (ja) | 1985-05-25 |
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