JP2000290068A - 高周波用誘電体磁器組成物、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】耐還元性に優れており、マイクロ波領域で高い
比誘電率（εr）と高くかつ安定したＱ値を有し、しか
も、共振周波数の温度係数（τｆ）を０（ｐｐｍ／℃）
を中心に任意に制御できる、高周波用誘電体磁器組成物
を提供する。 【解決手段】モル比組成式、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2−ｚ
｛（１−ｍ−ｎ）Ｎｄ2Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎＰｒ2Ｏ
11/3｝｛但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｍ≦０．４０、０
＜ｎ≦０．２５であり、ｘ，ｙ，ｚは３元組成図の点Ａ
（ｘ＝０．１６、ｙ＝０．７０、ｚ＝０．１４）、点Ｂ
（ｘ＝０．１６、ｙ＝０．６８、ｚ＝０．１６）、点Ｃ
（ｘ＝０．１３、ｙ＝０．６８、ｚ＝０．１９）、点Ｄ
（ｘ＝０．１３、ｙ＝０．７０、ｚ＝０．１７）を結ぶ
多角形の線上又は内部にある｝を主成分とし、主成分１
００重量部に対して、Ｂｉ化合物をＢｉ2Ｏ3に換算して
９重量部以下、Ｆｅ化合物をＦｅ2Ｏ3に換算して０．３
重量部以下それぞれ含有する。
比誘電率（εr）と高くかつ安定したＱ値を有し、しか
も、共振周波数の温度係数（τｆ）を０（ｐｐｍ／℃）
を中心に任意に制御できる、高周波用誘電体磁器組成物
を提供する。 【解決手段】モル比組成式、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2−ｚ
｛（１−ｍ−ｎ）Ｎｄ2Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎＰｒ2Ｏ
11/3｝｛但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｍ≦０．４０、０
＜ｎ≦０．２５であり、ｘ，ｙ，ｚは３元組成図の点Ａ
（ｘ＝０．１６、ｙ＝０．７０、ｚ＝０．１４）、点Ｂ
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（ｘ＝０．１３、ｙ＝０．６８、ｚ＝０．１９）、点Ｄ
（ｘ＝０．１３、ｙ＝０．７０、ｚ＝０．１７）を結ぶ
多角形の線上又は内部にある｝を主成分とし、主成分１
００重量部に対して、Ｂｉ化合物をＢｉ2Ｏ3に換算して
９重量部以下、Ｆｅ化合物をＦｅ2Ｏ3に換算して０．３
重量部以下それぞれ含有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波用誘電体磁
器組成物、並びにそれを用いた誘電体共振器、誘電体フ
ィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置に関す
る。
器組成物、並びにそれを用いた誘電体共振器、誘電体フ
ィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、携帯電話、パーソナル無線
機、衛星放送受信機などのように、マイクロ波やミリ波
などの高周波領域において利用される電子機器に搭載さ
れる誘電体共振器や誘電体フィルタなどとして、誘電体
磁器が広く用いられている。そして、このような高周波
用誘電体磁器に要求される特性としては、高誘電率、高
Ｑ、および共振周波数の温度係数が０近傍で任意に調整
できることなどが求められている。
機、衛星放送受信機などのように、マイクロ波やミリ波
などの高周波領域において利用される電子機器に搭載さ
れる誘電体共振器や誘電体フィルタなどとして、誘電体
磁器が広く用いられている。そして、このような高周波
用誘電体磁器に要求される特性としては、高誘電率、高
Ｑ、および共振周波数の温度係数が０近傍で任意に調整
できることなどが求められている。
【０００３】従来、この種の誘電体磁器組成物として
は、例えば、ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−ＴｉＯ2−ＰｂＯ系
（特公昭５６−２６３２１号公報）やＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3
−ＴｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ3系（特公昭５９−５１０９１号公
報）などの誘電体磁器組成物が知られている。また、そ
の後、ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−Ｃｅ2Ｏ4−Ｓｍ2Ｏ3−ＴｉＯ
2−Ｂｉ2Ｏ3−Ｆｅ2Ｏ3系（特開昭６３−２３７３０４
号公報）やＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−Ｓｍ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｂ
ｉ2Ｏ3系（特開平４−１０４９４６号公報）などが提案
されている。
は、例えば、ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−ＴｉＯ2−ＰｂＯ系
（特公昭５６−２６３２１号公報）やＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3
−ＴｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ3系（特公昭５９−５１０９１号公
報）などの誘電体磁器組成物が知られている。また、そ
の後、ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−Ｃｅ2Ｏ4−Ｓｍ2Ｏ3−ＴｉＯ
2−Ｂｉ2Ｏ3−Ｆｅ2Ｏ3系（特開昭６３−２３７３０４
号公報）やＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−Ｓｍ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｂ
ｉ2Ｏ3系（特開平４−１０４９４６号公報）などが提案
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−ＴｉＯ2−ＰｂＯ系やＢａＯ−Ｎｄ2
O3−ＴｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ3系の組成物は、いずれも比誘電
率（εr）に対してＱ値が低く、誘電体共振器に要求さ
れる特性を十分に満足できるものではなかった。また、
ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−Ｃｅ2Ｏ4−Ｓｍ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｂ
ｉ2Ｏ3−Ｆｅ2Ｏ3系の組成物は、Ｆｅ2Ｏ3の添加によっ
てＱ値が向上するものの、添加しない場合と比べて比誘
電率が低下するため、実用上十分とは言えなかった。さ
らに、ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−Ｓｍ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ
3系の組成物は、高いＱ値を有するものの焼成時に還元
による酸素欠陥が生じやすく、安定したＱ値を得ること
が困難であった。
ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−ＴｉＯ2−ＰｂＯ系やＢａＯ−Ｎｄ2
O3−ＴｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ3系の組成物は、いずれも比誘電
率（εr）に対してＱ値が低く、誘電体共振器に要求さ
れる特性を十分に満足できるものではなかった。また、
ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−Ｃｅ2Ｏ4−Ｓｍ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｂ
ｉ2Ｏ3−Ｆｅ2Ｏ3系の組成物は、Ｆｅ2Ｏ3の添加によっ
てＱ値が向上するものの、添加しない場合と比べて比誘
電率が低下するため、実用上十分とは言えなかった。さ
らに、ＢａＯ−Ｎｄ2Ｏ3−Ｓｍ2Ｏ3−ＴｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ
3系の組成物は、高いＱ値を有するものの焼成時に還元
による酸素欠陥が生じやすく、安定したＱ値を得ること
が困難であった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、焼成時に磁器中
に酸素欠陥が生じ難くて耐還元性に優れており、マイク
ロ波領域で高い比誘電率（εr）と高くかつ安定したＱ
値を有し、しかも、共振周波数の温度係数（τｆ）を０
（ｐｐｍ／℃）を中心に任意に制御できる、高周波用誘
電体磁器組成物を提供することにある。また、それを用
いた誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレク
サおよび通信機装置を提供することにある。
に酸素欠陥が生じ難くて耐還元性に優れており、マイク
ロ波領域で高い比誘電率（εr）と高くかつ安定したＱ
値を有し、しかも、共振周波数の温度係数（τｆ）を０
（ｐｐｍ／℃）を中心に任意に制御できる、高周波用誘
電体磁器組成物を提供することにある。また、それを用
いた誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレク
サおよび通信機装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、Ｂａ、Ｔ
ｉ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒ元素を含み、モル比による組
成式、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2−ｚ｛（１−ｍ−ｎ）Ｎｄ2
Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎＰｒ2Ｏ11/3｝（ただし、ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１、０＜ｍ≦０．４０、０＜ｎ≦０．２５）で表わ
される組成を有し、ｘ、ｙおよびｚが、添付図１に示す
３元組成図において、点Ａ（ｘ＝０．１６、ｙ＝０．７
０、ｚ＝０．１４）、点Ｂ（ｘ＝０．１６、ｙ＝０．６
８、ｚ＝０．１６）、点Ｃ（ｘ＝０．１３、ｙ＝０．６
８、ｚ＝０．１９）、点Ｄ（ｘ＝０．１３、ｙ＝０．７
０、ｚ＝０．１７）を結ぶ多角形の線上または内部にあ
る組成を主成分とし、該主成分１００重量部に対して、
副成分として、Ｂｉ化合物をＢｉ2Ｏ3に換算して９重量
部以下（０を含まず）、Ｆｅ化合物をＦｅ2Ｏ3に換算し
て０．３重量部以下（０を含まず）、それぞれ含有する
ことを特徴とする。
め、本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、Ｂａ、Ｔ
ｉ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒ元素を含み、モル比による組
成式、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2−ｚ｛（１−ｍ−ｎ）Ｎｄ2
Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎＰｒ2Ｏ11/3｝（ただし、ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１、０＜ｍ≦０．４０、０＜ｎ≦０．２５）で表わ
される組成を有し、ｘ、ｙおよびｚが、添付図１に示す
３元組成図において、点Ａ（ｘ＝０．１６、ｙ＝０．７
０、ｚ＝０．１４）、点Ｂ（ｘ＝０．１６、ｙ＝０．６
８、ｚ＝０．１６）、点Ｃ（ｘ＝０．１３、ｙ＝０．６
８、ｚ＝０．１９）、点Ｄ（ｘ＝０．１３、ｙ＝０．７
０、ｚ＝０．１７）を結ぶ多角形の線上または内部にあ
る組成を主成分とし、該主成分１００重量部に対して、
副成分として、Ｂｉ化合物をＢｉ2Ｏ3に換算して９重量
部以下（０を含まず）、Ｆｅ化合物をＦｅ2Ｏ3に換算し
て０．３重量部以下（０を含まず）、それぞれ含有する
ことを特徴とする。
【０００７】そして、本発明の誘電体共振器は、誘電体
磁器が入出力端子に電磁界結合して作動する、誘電体共
振器において、前記誘電体磁器は、上述の高周波用誘電
体磁器組成物からなることを特徴とする。
磁器が入出力端子に電磁界結合して作動する、誘電体共
振器において、前記誘電体磁器は、上述の高周波用誘電
体磁器組成物からなることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の誘電体フィルタは、上述の
誘電体共振器に外部結合手段を含んでなることを特徴と
する。
誘電体共振器に外部結合手段を含んでなることを特徴と
する。
【０００９】また、本発明の誘電体デュプレクサは、少
なくとも２つの誘電体フィルタと、該誘電体フィルタの
それぞれに接続される入出力接続手段と、前記誘電体フ
ィルタに共通に接続されるアンテナ接続手段とを含んで
なる誘電体デュプレクサであって、前記誘電体フィルタ
の少なくとも１つが上述の誘電体フィルタであることを
特徴とする。
なくとも２つの誘電体フィルタと、該誘電体フィルタの
それぞれに接続される入出力接続手段と、前記誘電体フ
ィルタに共通に接続されるアンテナ接続手段とを含んで
なる誘電体デュプレクサであって、前記誘電体フィルタ
の少なくとも１つが上述の誘電体フィルタであることを
特徴とする。
【００１０】さらに、本発明の通信機装置は、上述の誘
電体デュプレクサと、該誘電体デュプレクサの少なくと
も１つの入出力接続手段に接続される送信用回路と、該
送信用回路に接続される前記入出力接続手段と異なる少
なくとも１つの入出力接続手段に接続される受信用回路
と、前記誘電体デュプレクサのアンテナ接続手段に接続
されるアンテナとを含んでなることを特徴とする。
電体デュプレクサと、該誘電体デュプレクサの少なくと
も１つの入出力接続手段に接続される送信用回路と、該
送信用回路に接続される前記入出力接続手段と異なる少
なくとも１つの入出力接続手段に接続される受信用回路
と、前記誘電体デュプレクサのアンテナ接続手段に接続
されるアンテナとを含んでなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】図２は、本発明の誘電体共振器の
一例を示す斜視図であり、図３は、図２に示す誘電体共
振器１のａ−ｂ面に沿う断面図である。図２、３を参照
して、誘電体共振器１は、貫通孔を有する角柱状の誘電
体磁器２からなり、その貫通孔内に内導体３ａが形成さ
れ、周囲に外導体３ｂが形成されたものである。そし
て、誘電体磁器２に入出力端子すなわち外部結合手段を
電磁界結合させることにより、誘電体共振器として作動
する。このような誘電体共振器１を構成する誘電体磁器
２が、本発明に係る高周波用誘電体磁器組成物で形成さ
れる。
一例を示す斜視図であり、図３は、図２に示す誘電体共
振器１のａ−ｂ面に沿う断面図である。図２、３を参照
して、誘電体共振器１は、貫通孔を有する角柱状の誘電
体磁器２からなり、その貫通孔内に内導体３ａが形成さ
れ、周囲に外導体３ｂが形成されたものである。そし
て、誘電体磁器２に入出力端子すなわち外部結合手段を
電磁界結合させることにより、誘電体共振器として作動
する。このような誘電体共振器１を構成する誘電体磁器
２が、本発明に係る高周波用誘電体磁器組成物で形成さ
れる。
【００１２】なお、図２には、角柱形状であってＴＥＭ
モードの誘電体共振器の一例を示したが、本発明はこれ
に限定されるものではない。本発明の高周波用誘電体磁
器組成物は、他の形状や、他のＴＥＭモードやＴＭモー
ド、ＴＥモードなどの誘電体共振器にも同様に用いるこ
とができる。
モードの誘電体共振器の一例を示したが、本発明はこれ
に限定されるものではない。本発明の高周波用誘電体磁
器組成物は、他の形状や、他のＴＥＭモードやＴＭモー
ド、ＴＥモードなどの誘電体共振器にも同様に用いるこ
とができる。
【００１３】次に、図４は、本発明の誘電体フィルタの
一例を示す斜視図である。図４を参照して、誘電体フィ
ルタ４は、貫通孔を有する誘電体磁器２に内導体３ａお
よび外導体３ｂが形成された誘電体共振器に外部結合手
段５が形成されたものである。なお、図４にはブロック
タイプの誘電体フィルタを示したが、本発明の誘電体フ
ィルタは、デスクリートタイプの誘電体フィルタとする
こともできる。
一例を示す斜視図である。図４を参照して、誘電体フィ
ルタ４は、貫通孔を有する誘電体磁器２に内導体３ａお
よび外導体３ｂが形成された誘電体共振器に外部結合手
段５が形成されたものである。なお、図４にはブロック
タイプの誘電体フィルタを示したが、本発明の誘電体フ
ィルタは、デスクリートタイプの誘電体フィルタとする
こともできる。
【００１４】次に、図５は、本発明の誘電体デュプレク
サの一例を示す斜視図である。図５を参照して、誘電体
デュプレクサ６は、貫通孔を有する誘電体磁器２に内導
体３ａおよび外導体３ｂが形成された誘電体共振器を備
えた２つの誘電体フィルタと、一方の誘電体フィルタに
接続される入力接続手段７と、他方の誘電体フィルタに
接続される出力接続手段８と、これら誘電体フィルタに
共通に接続されるアンテナ接続手段９とを含むものであ
る。なお、図５にはブロックタイプの誘電体デュプレク
サを示したが、本発明の誘電体デュプレクサは、デスク
リートタイプの誘電体デュプレクサとすることもでき
る。
サの一例を示す斜視図である。図５を参照して、誘電体
デュプレクサ６は、貫通孔を有する誘電体磁器２に内導
体３ａおよび外導体３ｂが形成された誘電体共振器を備
えた２つの誘電体フィルタと、一方の誘電体フィルタに
接続される入力接続手段７と、他方の誘電体フィルタに
接続される出力接続手段８と、これら誘電体フィルタに
共通に接続されるアンテナ接続手段９とを含むものであ
る。なお、図５にはブロックタイプの誘電体デュプレク
サを示したが、本発明の誘電体デュプレクサは、デスク
リートタイプの誘電体デュプレクサとすることもでき
る。
【００１５】次に、図６は、本発明の通信機装置の一例
を示すブロック図である。この通信機装置１０は、誘電
体デュプレクサ１２、送信回路１４、受信回路１６およ
びアンテナ１８を含む。送信回路１４は、誘電体デュプ
レクサ１２の入力接続手段２０に接続され、受信回路１
６は、誘電体デュプレクサ１２の出力接続手段２２に接
続される。また、アンテナ１８は、誘電体デュプレクサ
１２のアンテナ接続手段２４に接続される。この誘電体
デュプレクサ１２は、２つの誘電体フィルタ２６、２８
を含む。誘電体フィルタ２６、２８は、本発明の誘電体
共振器に外部結合手段を接続してなるものである。この
実施例では、たとえば、誘電体共振器１に外部結合手段
３０を接続して形成される。そして、一方の誘電体フィ
ルタ２６は入力接続手段２０とアンテナ接続手段２４と
の間に接続され、他方の誘電体フィルタ２８は、アンテ
ナ接続手段２４と出力接続手段２２との間に接続され
る。
を示すブロック図である。この通信機装置１０は、誘電
体デュプレクサ１２、送信回路１４、受信回路１６およ
びアンテナ１８を含む。送信回路１４は、誘電体デュプ
レクサ１２の入力接続手段２０に接続され、受信回路１
６は、誘電体デュプレクサ１２の出力接続手段２２に接
続される。また、アンテナ１８は、誘電体デュプレクサ
１２のアンテナ接続手段２４に接続される。この誘電体
デュプレクサ１２は、２つの誘電体フィルタ２６、２８
を含む。誘電体フィルタ２６、２８は、本発明の誘電体
共振器に外部結合手段を接続してなるものである。この
実施例では、たとえば、誘電体共振器１に外部結合手段
３０を接続して形成される。そして、一方の誘電体フィ
ルタ２６は入力接続手段２０とアンテナ接続手段２４と
の間に接続され、他方の誘電体フィルタ２８は、アンテ
ナ接続手段２４と出力接続手段２２との間に接続され
る。
【００１６】本発明の高周波用誘電体磁器組成物は、前
述したように、Ｂａ、Ｔｉ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒ元素
を含み、モル比による組成式、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2−
ｚ｛（１−ｍ−ｎ）Ｎｄ2Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎＰｒ2Ｏ
11/3｝（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｍ≦０．４０、
０＜ｎ≦０．２５）で表わされる組成を有し、ｘ、ｙお
よびｚが、添付図１に示す３元組成図の点Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄを結ぶ多角形の線上または内部にある組成を主成分と
し、この主成分１００重量部に対して、副成分として、
Ｂｉ化合物をＢｉ2Ｏ3に換算して９重量部以下（０を含
まず）、Ｆｅ化合物をＦｅ2Ｏ3に換算して０．３重量部
以下（０を含まず）、それぞれ含有することを特徴とす
る。
述したように、Ｂａ、Ｔｉ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒ元素
を含み、モル比による組成式、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2−
ｚ｛（１−ｍ−ｎ）Ｎｄ2Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎＰｒ2Ｏ
11/3｝（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｍ≦０．４０、
０＜ｎ≦０．２５）で表わされる組成を有し、ｘ、ｙお
よびｚが、添付図１に示す３元組成図の点Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄを結ぶ多角形の線上または内部にある組成を主成分と
し、この主成分１００重量部に対して、副成分として、
Ｂｉ化合物をＢｉ2Ｏ3に換算して９重量部以下（０を含
まず）、Ｆｅ化合物をＦｅ2Ｏ3に換算して０．３重量部
以下（０を含まず）、それぞれ含有することを特徴とす
る。
【００１７】そして、このような組成範囲とすることに
より、焼成時に磁器組成物中に酸素欠陥が生じ難くて耐
還元性に優れており、マイクロ波領域で高い比誘電率
（εr）と高くかつ安定したＱ値を有し、しかも、共振
周波数の温度係数（τｆ）を０（ｐｐｍ／℃）を中心に
任意に制御できる、高周波用誘電体磁器組成物を得るこ
とができる。
より、焼成時に磁器組成物中に酸素欠陥が生じ難くて耐
還元性に優れており、マイクロ波領域で高い比誘電率
（εr）と高くかつ安定したＱ値を有し、しかも、共振
周波数の温度係数（τｆ）を０（ｐｐｍ／℃）を中心に
任意に制御できる、高周波用誘電体磁器組成物を得るこ
とができる。
【００１８】
【実施例】次に、本発明をより具体的な実施例に基づき
説明する。出発原料として、炭酸バリウム（ＢａＣ
Ｏ3）、酸化ネオジウム（Ｎｄ2Ｏ3）、酸化サマリウム
（Ｓｍ2Ｏ3）、酸化プラセオジウム（Ｐｒ2Ｏ11/3）、
酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、
酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）を準備した。
説明する。出発原料として、炭酸バリウム（ＢａＣ
Ｏ3）、酸化ネオジウム（Ｎｄ2Ｏ3）、酸化サマリウム
（Ｓｍ2Ｏ3）、酸化プラセオジウム（Ｐｒ2Ｏ11/3）、
酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、
酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）を準備した。
【００１９】次に、モル比による組成式ｘＢａＯ−ｙＴ
ｉＯ2−ｚ｛（１−ｍ−ｎ）Ｎｄ2Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎ
Ｐｒ2Ｏ11/3（ただし、ｘ、ｙ、ｚ、ｍ、ｎは表１に示
す値）で表わされる主成分と、この主成分１００重量部
に対して、副成分として、Ｂｉ化合物をＢｉ2Ｏ3に換算
して、Ｆｅ化合物をＦｅ2Ｏ3に換算して、それぞれ表１
に示す量を含む組成物が得られるように、これらの原料
を調合した。
ｉＯ2−ｚ｛（１−ｍ−ｎ）Ｎｄ2Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎ
Ｐｒ2Ｏ11/3（ただし、ｘ、ｙ、ｚ、ｍ、ｎは表１に示
す値）で表わされる主成分と、この主成分１００重量部
に対して、副成分として、Ｂｉ化合物をＢｉ2Ｏ3に換算
して、Ｆｅ化合物をＦｅ2Ｏ3に換算して、それぞれ表１
に示す量を含む組成物が得られるように、これらの原料
を調合した。
【００２０】
【表１】
【００２１】次に、これら調合済み原料の粉末を、ボー
ルミルを用いて湿式混合した後、脱水、乾燥し、その
後、大気中１０００〜１２００℃で１時間以上仮焼し
た。その後、この仮焼物を粉砕し、有機バインダを加え
て成形した後、１３００〜１４００℃で大気中または酸
素濃度０．１ｖｏｌ％未満の窒素雰囲気中にて焼成し、
直径１０ｍｍ、厚み５ｍｍの円板状の焼結体を得た。
ルミルを用いて湿式混合した後、脱水、乾燥し、その
後、大気中１０００〜１２００℃で１時間以上仮焼し
た。その後、この仮焼物を粉砕し、有機バインダを加え
て成形した後、１３００〜１４００℃で大気中または酸
素濃度０．１ｖｏｌ％未満の窒素雰囲気中にて焼成し、
直径１０ｍｍ、厚み５ｍｍの円板状の焼結体を得た。
【００２２】得られた焼結体について、温度２５℃、測
定周波数４〜５ＧＨｚにおける比誘電率（εr）および
Ｑ値を両端短絡型誘電体共振器法で測定し、Ｑ×ｆ＝一
定則に従って、１ＧＨｚのＱ値に換算した。また、ＴＥ
Ｍモード共振器周波数から、共振周波数の２５℃〜５５
℃間の温度係数（τｆ）を測定した。これらの結果を、
表１に示す。なお、表1において、試料番号に＊印を付
したものは、本発明の範囲外のものである。
定周波数４〜５ＧＨｚにおける比誘電率（εr）および
Ｑ値を両端短絡型誘電体共振器法で測定し、Ｑ×ｆ＝一
定則に従って、１ＧＨｚのＱ値に換算した。また、ＴＥ
Ｍモード共振器周波数から、共振周波数の２５℃〜５５
℃間の温度係数（τｆ）を測定した。これらの結果を、
表１に示す。なお、表1において、試料番号に＊印を付
したものは、本発明の範囲外のものである。
【００２３】表１から明らかなように、本発明の範囲内
にある試料によれば、比誘電率（εr）を高く保ちなが
ら高いＱ値を得ることができ、また、共振周波数の温度
係数（τｆ）を０（ｐｐｍ／℃）を中心に任意に制御で
きる。さらに、窒素雰囲気すなわち還元雰囲気焼成にお
いても、磁器中に酸素欠陥が生じ難く高いＱ値を得るこ
とができる。
にある試料によれば、比誘電率（εr）を高く保ちなが
ら高いＱ値を得ることができ、また、共振周波数の温度
係数（τｆ）を０（ｐｐｍ／℃）を中心に任意に制御で
きる。さらに、窒素雰囲気すなわち還元雰囲気焼成にお
いても、磁器中に酸素欠陥が生じ難く高いＱ値を得るこ
とができる。
【００２４】すなわち、Ｆｅ化合物の含有量をＦｅ2Ｏ3
に換算して０．３重量部以下（０を含まず）とすること
で、比誘電率（εr）の低下を抑えて耐還元性を向上さ
せることができる、また、Ｐｒ2Ｏ11/3量ｎを０＜ｎ≦
０．２５の範囲とすることで、実用上十分な高い比誘電
率（εr）と高いＱ値を実現できる。具体的に、試料番
号８と１０の比較で明らかなように、ごく少量のＦｅ化
合物（Ｆｅ2Ｏ3）を副成分として含有させることで、窒
素中焼成すなわち還元焼成でもＱ値が低下せず、優れた
耐還元性を有する磁器を得ることができる。また、試料
番号１０と２３の比較で明らかなように、Ｆｅ化合物の
含有で耐還元性を向上させても、所定量のＰｒ2Ｏ11/3
を含有していなければ、実用上十分な大きさの比誘電率
（εr）と０近傍の共振周波数の温度係数（τｆ）を得
ることができない。
に換算して０．３重量部以下（０を含まず）とすること
で、比誘電率（εr）の低下を抑えて耐還元性を向上さ
せることができる、また、Ｐｒ2Ｏ11/3量ｎを０＜ｎ≦
０．２５の範囲とすることで、実用上十分な高い比誘電
率（εr）と高いＱ値を実現できる。具体的に、試料番
号８と１０の比較で明らかなように、ごく少量のＦｅ化
合物（Ｆｅ2Ｏ3）を副成分として含有させることで、窒
素中焼成すなわち還元焼成でもＱ値が低下せず、優れた
耐還元性を有する磁器を得ることができる。また、試料
番号１０と２３の比較で明らかなように、Ｆｅ化合物の
含有で耐還元性を向上させても、所定量のＰｒ2Ｏ11/3
を含有していなければ、実用上十分な大きさの比誘電率
（εr）と０近傍の共振周波数の温度係数（τｆ）を得
ることができない。
【００２５】ここで、図１および表１を参照しながら、
本発明の、組成式ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2−ｚ｛（１−ｍ
−ｎ）Ｎｄ2Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎＰｒ2Ｏ11/3で表わさ
れる主成分と、Ｂｉ化合物およびＦｅ化合物からなる副
成分を含有する組成物の限定理由を以下に説明する。
本発明の、組成式ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2−ｚ｛（１−ｍ
−ｎ）Ｎｄ2Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎＰｒ2Ｏ11/3で表わさ
れる主成分と、Ｂｉ化合物およびＦｅ化合物からなる副
成分を含有する組成物の限定理由を以下に説明する。
【００２６】まず、ｘについて、三元組成図の範囲内す
なわち０．１３≦ｘ≦０．１６と限定したのは、ｘ＜
０．１３では試料番号４および１６のように、比誘電率
（εr）およびＱ値がともに低くなり、また、ｘ＞０．
１６では試料番号１および６のように、Ｑ値が低くな
り、共振周波数の温度係数（τｆ）がプラス側に大きく
なりすぎるためである。
なわち０．１３≦ｘ≦０．１６と限定したのは、ｘ＜
０．１３では試料番号４および１６のように、比誘電率
（εr）およびＱ値がともに低くなり、また、ｘ＞０．
１６では試料番号１および６のように、Ｑ値が低くな
り、共振周波数の温度係数（τｆ）がプラス側に大きく
なりすぎるためである。
【００２７】ｙについて、三元組成図の範囲内すなわち
０．６８≦ｙ≦０．７０と限定したのは、ｙ＜０．６８
では試料番号３および５のように、焼結困難となり、ま
た、ｙ＞０．７０では試料番号２１および２２のよう
に、共振周波数の温度係数（τｆ）がプラス側に大きく
なりすぎるためである。
０．６８≦ｙ≦０．７０と限定したのは、ｙ＜０．６８
では試料番号３および５のように、焼結困難となり、ま
た、ｙ＞０．７０では試料番号２１および２２のよう
に、共振周波数の温度係数（τｆ）がプラス側に大きく
なりすぎるためである。
【００２８】ｚについて、３元組成図の範囲内に限定し
たのは、ｚ＜０．１４では試料番号１および２２のよう
に、共振周波数の温度係数（τｆ）がプラス側に大きく
なりすぎ、また、ｚ＞０．１９では試料番号３および１
６のように、焼結困難となり比誘電率（εr）およびＱ
値が低く、共振周波数の温度係数（τｆ）がプラス側に
大きくなりすぎるためである。
たのは、ｚ＜０．１４では試料番号１および２２のよう
に、共振周波数の温度係数（τｆ）がプラス側に大きく
なりすぎ、また、ｚ＞０．１９では試料番号３および１
６のように、焼結困難となり比誘電率（εr）およびＱ
値が低く、共振周波数の温度係数（τｆ）がプラス側に
大きくなりすぎるためである。
【００２９】ｍについて、０＜ｍ≦０．４０と限定した
のは、ｍ＝０では試料番号２０ように、共振周波数の温
度係数（τｆ）がプラス側に大きくなりすぎ、また、ｍ
＞０．４０では試料番号７のように、共振周波数の温度
係数（τｆ）がマイナス側に大きくなりすぎるためであ
る。
のは、ｍ＝０では試料番号２０ように、共振周波数の温
度係数（τｆ）がプラス側に大きくなりすぎ、また、ｍ
＞０．４０では試料番号７のように、共振周波数の温度
係数（τｆ）がマイナス側に大きくなりすぎるためであ
る。
【００３０】ｎついて、０＜ｎ≦０．２５と限定したの
は、ｎ＝０では試料番号２３のように、比誘電率
（εr）が低くなり、共振周波数の温度係数（τｆ）が
マイナス側に大きくなりすぎ、また、ｎ＞０．２５では
試料番号２６のように、Ｑ値が低くなり、共振周波数の
温度係数（τｆ）がプラス側で大きくなりすぎるためで
ある。
は、ｎ＝０では試料番号２３のように、比誘電率
（εr）が低くなり、共振周波数の温度係数（τｆ）が
マイナス側に大きくなりすぎ、また、ｎ＞０．２５では
試料番号２６のように、Ｑ値が低くなり、共振周波数の
温度係数（τｆ）がプラス側で大きくなりすぎるためで
ある。
【００３１】副成分であるＢｉ化合物をＢｉ2Ｏ3に換算
して９重量部以下（０を含まず）と限定したのは、０重
量％では試料番号１５のように、共振周波数の温度係数
（τｆ）がプラス側に大きくなりすぎ、また、９重量部
を超える場合は試料番号１８のように、比誘電率
（εr）およびＱ値がともに低く、共振周波数の温度係
数（τｆ）がプラス側に大きくなりすぎるためである。
して９重量部以下（０を含まず）と限定したのは、０重
量％では試料番号１５のように、共振周波数の温度係数
（τｆ）がプラス側に大きくなりすぎ、また、９重量部
を超える場合は試料番号１８のように、比誘電率
（εr）およびＱ値がともに低く、共振周波数の温度係
数（τｆ）がプラス側に大きくなりすぎるためである。
【００３２】さらに、副成分であるＦｅ化合物をＦｅ2
Ｏ3に換算して０．３重量部以下（０を含まず）と限定
したのは、０重量部では試料番号８のように、窒素中焼
成において還元による酸素欠陥が生じてＱ値が低下し、
また、０．３０重量部を超える場合は試料番号１３およ
び１４のように、大気中焼成および窒素中焼成において
比誘電率（εr）およびＱ値がともに低く、共振周波数
の温度係数（τｆ）がマイナス側に大きくなりすぎるた
めである。
Ｏ3に換算して０．３重量部以下（０を含まず）と限定
したのは、０重量部では試料番号８のように、窒素中焼
成において還元による酸素欠陥が生じてＱ値が低下し、
また、０．３０重量部を超える場合は試料番号１３およ
び１４のように、大気中焼成および窒素中焼成において
比誘電率（εr）およびＱ値がともに低く、共振周波数
の温度係数（τｆ）がマイナス側に大きくなりすぎるた
めである。
【００３３】なお、上記実施例において、副成分である
酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）および酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）
は、主成分の仮焼前に主成分に添加しているが、これら
副成分は主成分の仮焼後に添加しても同様の効果が得ら
れる。
酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）および酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）
は、主成分の仮焼前に主成分に添加しているが、これら
副成分は主成分の仮焼後に添加しても同様の効果が得ら
れる。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、焼成時に磁器中に酸素欠陥が生じ難くて耐還元
性に優れており、マイクロ波領域で高い比誘電率
（εr）と高くかつ安定したＱ値を有し、しかも、共振
周波数の温度係数（τｆ）を０（ｐｐｍ／℃）を中心に
任意に制御できる、高周波用誘電体磁器組成物を得るこ
とができる。
よれば、焼成時に磁器中に酸素欠陥が生じ難くて耐還元
性に優れており、マイクロ波領域で高い比誘電率
（εr）と高くかつ安定したＱ値を有し、しかも、共振
周波数の温度係数（τｆ）を０（ｐｐｍ／℃）を中心に
任意に制御できる、高周波用誘電体磁器組成物を得るこ
とができる。
【００３５】したがって、このような組成を有する誘電
体磁器を用いて、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電
体デュプレクサ、および通信機装置を形成することによ
り、それぞれ良好な特性を得ることができる。
体磁器を用いて、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電
体デュプレクサ、および通信機装置を形成することによ
り、それぞれ良好な特性を得ることができる。
【図１】本発明の高周波用誘電体磁器組成物の主成分の
組成範囲を示す３元組成図である。
組成範囲を示す３元組成図である。
【図２】本発明の誘電体共振器の一例を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】図２に示す誘電体共振器のａ−ｂ面に沿う断面
図である。
図である。
【図４】本発明の誘電体フィルタの一例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図５】本発明の誘電体デュプレクサの一例を示す斜視
図である。
図である。
【図６】本発明の通信機装置一例を示すブロック図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ 誘電体共振器 ２ 誘電体磁器 ３ａ 内導体 ３ｂ 外導体 ４、２６、２８ 誘電体フィルタ ５、３０ 外部結合手段 ６、１２ 誘電体デュプレクサ ７、２０ 入力接続手段 ８、２２ 出力接続手段 ９、２４ アンテナ接続手段 １０ 通信機装置 １４ 送信回路 １６ 受信回路 １８ アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G031 AA06 AA07 AA11 AA21 AA35 BA09 5G303 AA02 AA10 AB06 AB08 AB11 AB20 BA12 CA01 CB03 CB05 CB13 CB22 CB26 CB35 CB41 5J006 HA04 HA15 HA25 HA27 HC07 JA01 KA01 LA02 LA12 LA16 NA04 NC03
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｂａ、Ｔｉ、Ｎｄ、ＳｍおよびＰｒ元素
を含み、モル比による組成式、ｘＢａＯ−ｙＴｉＯ2−
ｚ｛（１−ｍ−ｎ）Ｎｄ2Ｏ3−ｍＳｍ2Ｏ3−ｎＰｒ2Ｏ
11/3｝（ただし、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０＜ｍ≦０．４０、
０＜ｎ≦０．２５）で表わされる組成を有し、ｘ、ｙお
よびｚが、添付図１に示す３元組成図において、 点Ａ（ｘ＝０．１６、ｙ＝０．７０、ｚ＝０．１４） 点Ｂ（ｘ＝０．１６、ｙ＝０．６８、ｚ＝０．１６） 点Ｃ（ｘ＝０．１３、ｙ＝０．６８、ｚ＝０．１９） 点Ｄ（ｘ＝０．１３、ｙ＝０．７０、ｚ＝０．１７） を結ぶ多角形の線上または内部にある組成を主成分と
し、 該主成分１００重量部に対して、副成分として、Ｂｉ化
合物をＢｉ2Ｏ3に換算して９重量部以下（０を含ま
ず）、Ｆｅ化合物をＦｅ2Ｏ3に換算して０．３重量部以
下（０を含まず）、それぞれ含有することを特徴とす
る、高周波用誘電体磁器組成物。 - 【請求項２】 誘電体磁器が入出力端子に電磁界結合し
て作動する、誘電体共振器において、前記誘電体磁器
は、請求項1に記載の高周波用誘電体磁器組成物からな
ることを特徴とする、誘電体共振器。 - 【請求項３】 請求項２に記載の誘電体共振器に外部結
合手段を含んでなることを特徴とする、誘電体フィル
タ。 - 【請求項４】 少なくとも２つの誘電体フィルタと、該
誘電体フィルタのそれぞれに接続される入出力接続手段
と、前記誘電体フィルタに共通に接続されるアンテナ接
続手段とを含んでなる誘電体デュプレクサであって、前
記誘電体フィルタの少なくとも１つが請求項３に記載の
誘電体フィルタであることを特徴とする、誘電体デュプ
レクサ。 - 【請求項５】 請求項４に記載の誘電体デュプレクサ
と、該誘電体デュプレクサの少なくとも１つの入出力接
続手段に接続される送信用回路と、該送信用回路に接続
される前記入出力接続手段と異なる少なくとも１つの入
出力接続手段に接続される受信用回路と、前記誘電体デ
ュプレクサのアンテナ接続手段に接続されるアンテナと
を含んでなることを特徴とする、通信機装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11102961A JP2000290068A (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 高周波用誘電体磁器組成物、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置 |
| EP00107400A EP1043288B1 (en) | 1999-04-09 | 2000-04-05 | High-frequency dielectric ceramic composition, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer, and communication apparatus |
| DE60005878T DE60005878T2 (de) | 1999-04-09 | 2000-04-05 | Keramische Zusammensetzung für Hochfrequenzanwendungen, dielektrischer Resonator, dielektrischer Filter, dielektrischer Duplexer und Kommunikationsvorrichtung |
| TW089106423A TW464881B (en) | 1999-04-09 | 2000-04-07 | High-frequency dielectric ceramic composition, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer, and communication apparatus |
| KR1020000018149A KR100361422B1 (ko) | 1999-04-09 | 2000-04-07 | 고주파용 유전체 세라믹 조성물, 유전체 공진기, 유전체필터, 유전체 듀플렉서 및 통신기기 |
| US09/545,819 US6304157B1 (en) | 1999-04-09 | 2000-04-07 | High-frequency dielectric ceramic composition, dielectric resonator, dielectric filter, dielectric duplexer, and communication apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11102961A JP2000290068A (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 高周波用誘電体磁器組成物、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000290068A true JP2000290068A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=14341394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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