[发明专利]微波电介质组合物及微波电介质共振器

说明书

本申请是申请号为PCT/JP02/01509、申请日为2002年2月20日、发明名称为“微波电介质组合物及其制造方法”的发明的分案申请。

技术领域

本发明涉及在便携电话等移动通信中用于电介质共振器、电介质基板、电介质天线等的微波电介质组合物，更详细地说，涉及具有优异的质量因数、介电常数、温度系数的新型微波电介质组合物。

背景技术

最近通信信息量的增加，促进了高频化，3GHz～30GHz的微波通信正在以惊人的气势展开。作为它的代表，是便携式电话，通过电路部件的小型化和高质量化，追求便携式电话的小型化。轻量化、高性能化，其普及率迅速提高。

发送器和滤波器是通信设备的重要部件，是发送和接受微波信号的电路元件。对于这种电路元件利用陶瓷电介质，用于与微波共振进行发送接受，称之为微波电介质共振器。通过这种微波电介质共振器的质量的提高和价格的降低，使得目前的便携式电话得以大量普及。

对于这种微波电介质共振器，要求下面所述的三种性质。

(1)介电常数(ε_r)大：当令真空中微波的波长为λ₀时，在该电介质中的波长λ=λ0/ϵr.]]>由于可以令共振器的尺寸为之一，所以如果采用ε_r大的电介质，能够使共振器小型化。

(2)质量因数(Q·f)大：当微波通过电介质中时，能量会有损失，用tanδ表示电介质耗损。所谓Q值＝1/tanδ，所以，电介质耗损小时，Q值大。该Q值依赖于共振频率f，Q·f＝常数的关系式成立。将该Q·f称之为质量因数，由于Q·f值越大，质量越高，所以用于进行电介质耗损的评价。

(3)共振频率的温度特性(τ_f)接近于零：为了使共振频率不随温度变化，优选地使电路的共振频率的温度特性(τ_f)为零，或者接近于零。

目前正在进行满足这些条件的材料的开发，但在实际上，具有全部这三个条件的材料的开发是相当困难的。因此，在现有技术中，在便携式电话和PHS(personal handphonesystem：(日本)双向无绳电话系统)等1GHz频带，使用高介电常数的材料，在卫星广播用下变频器等10GHz频带，使用具有高Q值的复合钙钛矿材料等。即，目前的现状是，根据频率区域，分别使用不同的材料。

本发明人等，为了开发优质的微波电介质组合物，深入研究的结果，发现了以BaO·R₂O₃·4TiO₂的组成为中心的钨青铜型组合物。这种微波电介质组合物用Ba_6-3xR_8+2xTi₁₈O₅₄(R稀土类元素，0.5≤x≤0.7)，这在特愿平10-274005号公报中进行了公开。

这种钨青铜型组合物，制造比较容易，是一种在适合于要求在短时间内进行大量生产的便携式电话领域的微波材料。但是，可以说，目前已经处于要求从介电常数ε_r、质量因数Q·f及共振频率的温度系数τ_f三个条件判断，来开发实现质量更高的微波电介质材料的阶段。

其中，本发明者等人在钨青铜型组合物的组成附近，发现了一系列具有优异的微波电介质特性的组合物。这些组合物的结构式用Ba_nLa₄Ti_3+nO_12+3n(n＝1、2、4)表示。

在进一步的继续研究当中，以C.Vineis，P.K.Davies，T.Negas以及S.Bell四人的名义发表了“ヘキサゴナルペロブスカイトのマイクロ波诱电体特性(Microwave Dielectric Properties of HexagonalPerovskites)(立方晶体钙钛矿的微波电介质特性)”(MaterialsResearch Bulletin，Vol.31(1996)pp.431-437)。