(57)【要約】【課題】比誘電率が５５〜６５、Ｑ×ｆが１００００ＧＨｚ以上、共振周波数の温度係数が０ｐｐｍ／℃付近といった誘電特性を満足させることができるとともに、共振周波数の温度係数が焼成温度の影響を受けにくくすることができ、工業的に安定して製造することができる、高周波用誘電体磁器を提供する。【解決手段】ｘＢａＯ−ｙ｛（１−α）Ｓｍ２　Ｏ３　−αＮｄ２　Ｏ３　｝−ｚＴｉＯ２　（ただし、１５．０≦ｘ≦１９．０、７．０≦ｙ≦１４．０、７０．０≦ｚ＜７５．０、０≦α≦０．３、およびｘ＋ｙ＋ｚ＝１００）で表わされる組成を有する、主成分と、Ｓｉ、Ｂ、ＺｎおよびＣｕのうちの少なくとも１種の酸化物からなる、副成分をを含み、副成分は、ＳｉＯ２　、Ｂ２　Ｏ３　、ＺｎＯおよびＣｕＯに換算したとき、主成分１００重量部に対して全量で０．０１〜０．０８重量部含む。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式：ｘＢａＯ−ｙ｛（１−α）Ｓｍ２　Ｏ３　−αＮｄ２　Ｏ３　｝−ｚＴｉＯ２　で表わされる組成を有し、ｘ、ｙおよびｚをモル％で表わし、かつαをモル比で表わしたとき、
１５．０≦ｘ≦１９．０、
７．０≦ｙ≦１４．０、
７０．０≦ｚ＜７５．０、
０≦α≦０．３、および
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
の条件を満たしている、主成分と、
Ｓｉ、Ｂ、ＺｎおよびＣｕのうちの少なくとも１種の酸化物からなる、副成分とを含み、
前記副成分は、Ｓｉ、Ｂ、ＺｎおよびＣｕの各酸化物を、それぞれ、ＳｉＯ２　、Ｂ２　Ｏ３　、ＺｎＯおよびＣｕＯに換算したとき、前記主成分１００重量部に対して全量で０．０１〜０．０８重量部含む、
高周波用誘電体磁器。
【請求項２】
前記主成分に含まれるＮｄ元素１００モル％のうち、５０モル％以下が、Ｌａ、ＣｅおよびＰｒのうちの少なくとも１種で置換されている、請求項１に記載の高周波用誘電体磁器。
【請求項３】
誘電体磁器が入出力端子に電磁界結合して作動するものである、誘電体共振器であって、前記誘電体磁器は、請求項１または２に記載の高周波用誘電体磁器からなる、誘電体共振器。
【請求項４】
請求項３に記載の誘電体共振器と、前記誘電体共振器の入出力端子に接続される外部結合手段とを備える、誘電体フィルタ。
【請求項５】
少なくとも２つの誘電体フィルタと、前記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備える、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４に記載の誘電体フィルタである、誘電体デュプレクサ。
【請求項６】
請求項５に記載の誘電体デュプレクサと、前記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、前記送信用回路に接続される前記入出力接続手段とは異なる少なくとも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備える、通信機装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マイクロ波やミリ波等の高周波領域において利用される高周波用誘電体磁器、ならびに、それを用いて構成される誘電体共振器、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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロ波やミリ波等の高周波領域において、誘電体共振器や回路基板等を構成する材料として、誘電体磁器が広く利用されている。
【０００３】
たとえば誘電体共振器や誘電体フィルタ等に用いられる高周波用誘電体磁器に対しては、その誘電特性に関して、次のようなことが要求される。
【０００４】
（１）誘電体中では電磁波の波長が１／（εｒ　）１／２　に短縮されるので、小型化の要求への対応として、比誘電率（εｒ　）が大きいこと。
【０００５】
（２）誘電損失が小さい、すなわちＱ値が高いこと。
【０００６】
（３）共振周波数の温度安定性が優れている、すなわち共振周波数の温度係数（τｆ　）が０ｐｐｍ／℃付近であること。
【０００７】
従来、高周波用誘電体磁器としては、たとえば、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ３　系（特許文献１参照）、Ｂａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ３　系（特許文献２参照）、（Ｚｒ，Ｓｎ）ＴｉＯ４　系（特許文献３参照）、Ｂａ２　Ｔｉ９　Ｏ２０（特許文献４参照）等、多数提案されている。
【０００８】
また、特許文献５ないし７によれば、ＢａＯ−（Ｓｍ，Ｎｄ）２　Ｏ３　−ＴｉＯ２　系であって、比誘電率（εｒ　）が５５〜６５程度の誘電体磁器組成物が実施例として記載されている。
【０００９】
【特許文献１】
特公昭５８−２５０６８号公報
【特許文献２】
特公平３−３４１６４号公報
【特許文献３】
特公平４−５９２６７号公報
【特許文献４】
特開昭６１−１０８０６号公報
【特許文献５】
特開昭５６−８２５０１号公報
【特許文献６】
特開昭５９−３７５２６号公報
【特許文献７】
特開昭５７−２１０１０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、Ｂａ（Ｚｎ，Ｔａ）Ｏ３　系やＢａ（Ｓｎ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ３　系の誘電体磁器は、Ｑ×ｆ値が１５００００〜３０００００ＧＨｚと非常に高いが、比誘電率（εｒ　）が２４〜３０と比較的低い。
【００１１】
一方、（Ｚｒ，Ｓｎ）ＴｉＯ４　系やＢａ２　Ｔｉ９　Ｏ２０の誘電体磁器は、比誘電率（εｒ　）が３７〜４０と比較的高く、Ｑ×ｆ値も５００００〜６００００ＧＨｚといった高い値を示す材料であるが、４０を超える比誘電率（εｒ　）を実現するのは困難である。
【００１２】
特許文献５ないし７では、前述したように、比誘電率（εｒ　）が５５〜６５程度の誘電体磁器組成物が実施例として記載されているが、共振周波数の温度係数（τｆ　）が０ｐｐｍ／℃付近でありかつＱ×ｆ値が１００００ＧＨｚを超えるような高いＱ値を有する誘電体磁器組成物については記載されていない。
【００１３】
また、Ｂａ（Ｓｍ，Ｎｄ）２　Ｔｉ４　Ｏ１２、ＢａＴｉ４　Ｏ９　、Ｂａ２　Ｔｉ９　Ｏ２０、（Ｓｍ，Ｎｄ）２　Ｔｉ２　Ｏ７　等の混合物となる組成域では、共振周波数の温度係数（τｆ　）が、焼成温度の影響を強く受け、工業的に安定して生産するには問題があった。
【００１４】
そこで、この発明の目的は、上述したような問題を解決し得る高周波用誘電体磁器を提供しようとすることである。
【００１５】
この発明の他の目的は、上述したような高周波用誘電体磁器を用いて構成される誘電体共振器、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しようとすることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波用誘電体磁器は、上述した技術的課題を解決するため、一般式：ｘＢａＯ−ｙ｛（１−α）Ｓｍ２　Ｏ３　−αＮｄ２　Ｏ３　｝−ｚＴｉＯ２　で表わされる組成を有し、ｘ、ｙおよびｚをモル％で表わし、かつαをモル比で表わしたとき、１５．０≦ｘ≦１９．０、７．０≦ｙ≦１４．０、７０．０≦ｚ＜７５．０、０≦α≦０．３、およびｘ＋ｙ＋ｚ＝１００の条件を満たしている、主成分と、Ｓｉ、Ｂ、ＺｎおよびＣｕのうちの少なくとも１種の酸化物からなる、副成分とを含み、副成分は、Ｓｉ、Ｂ、ＺｎおよびＣｕの各酸化物を、それぞれ、ＳｉＯ２　、Ｂ２　Ｏ３　、ＺｎＯおよびＣｕＯに換算したとき、主成分１００重量部に対して全量で０．０１〜０．０８重量部含むことを特徴としている。
【００１７】
この発明に係る高周波用誘電体磁器において、主成分に含まれるＮｄ元素１００モル％のうち、５０モル％以下が、Ｌａ、ＣｅおよびＰｒのうちの少なくとも１種で置換されていてもよい。
【００１８】
この発明は、また、誘電体磁器が入出力端子に電磁界結合して作動するものである、誘電体共振器にも向けられる。この発明に係る誘電体共振器において、誘電体磁器が、上述したこの発明に係る高周波用誘電体磁器からなることを特徴としている。
【００１９】
また、この発明は、上述した誘電体共振器と、この誘電体共振器の入出力端子に接続される外部接合手段とを備える、誘電体フィルタにも向けられる。
【００２０】
この発明は、また、少なくとも２つの誘電体フィルタと、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、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備える、誘電体デュプレクサにも向けられる。この発明に係る誘電体デュプレクサにおいて、誘電体フィルタの少なくとも１つが上述したこの発明に係る誘電体フィルタであることを特徴としている。
【００２１】
この発明は、さらに、上述の誘電体デュプレクサと、この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、この送信用回路に接続される上述の入出力手段とは異なる少なくとも１つの入出力接続手段に接続される受信用回路と、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備える、通信機装置にも向けられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
まず、この発明に係る高周波用誘電体磁器が適用される誘電体共振器、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ついて説明する。
【００２３】
図１は、この発明に係る高周波用誘電体磁器を用いて構成される誘電体共振器の一例を示す斜視図であり、図２は、図１に示した誘電体共振器１の中央縦断正面図である。
【００２４】
誘電体共振器１は、貫通孔２を有する角柱状の誘電体磁器３を備えている。誘電体磁器３の貫通孔２の内面上には、内導体４が形成され、他方、誘電体磁器３の外面上には、外導体５が形成されている。
【００２５】
誘電体磁器３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１は共振器として作動する。
【００２６】
このような誘電体共振器１に備える誘電体磁器３が、この発明に係る高周波用誘電体磁器から構成される。
【００２７】
また、内導体４および外導体５は、銅めっき膜によって形成される。これによって、生産性を高め、かつ生産コストの削減を図ることができる。
【００２８】
なお、図１に示した誘電体共振器１は、角柱状の誘電体磁器３を備え、ＴＥＭモードの誘電体共振器の一例であったが、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おいても、そこに備える誘電体磁器として、この発明に係る高周波用誘電体磁器を同様に用いることができる。
【００２９】
図３は、この発明に係る高周波用誘電体磁器を用いて構成される誘電体フィルタの一例を示す斜視図である。
【００３０】
図３に示した誘電体フィルタ１１は、貫通孔１２を有する誘電体磁器１３を備えている。誘電体磁器１３の貫通孔１２の内面上には、銅めっき膜からなる内導体１４が形成され、誘電体磁器１３の外面上には、同じく銅めっき膜からなる外導体１５が形成されている。
【００３１】
上述の誘電体磁器１３ならびに内導体１４および外導体１５をもって、誘電体共振器が構成され、この誘電体共振器には、外部結合手段１６が形成され、それによって、誘電体フィルタ１１が構成される。
【００３２】
このような誘電体フィルタ１１において、誘電体磁器１３が、この発明に係る高周波用誘電体磁器から構成される。
【００３３】
なお、図３に示した誘電体フィルタ１１は、ブロックタイプのものであったが、ディスクリートタイプの誘電体フィルタにおいても、この発明に係る高周波用誘電体磁器を同様に用いることができる。
【００３４】
図４は、この発明に係る高周波用誘電体磁器を用いて構成される誘電体デュプレクサの一例を示す斜視図である。
【００３５】
図４に示した誘電体デュプレクサ２１は、貫通孔２２を有する誘電体磁器２３を備えている。誘電体磁器２３における貫通孔２２の内面上には、銅めっき膜からなる内導体２４が形成され、他方、誘電体磁器２３の外面上には、同じく銅めっき膜からなる外導体２５が形成されている。
【００３６】
上述の誘電体磁器２３ならびに内導体２４および外導体２５によって、誘電体共振器を備えた２つの誘電体フィルタが構成される。そして、誘電体デュプレクサ２１は、一方の誘電体フィルタに接続される入力接続手段２６と、他方の誘電体フィルタに接続される出力接続手段２７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２８とをさらに備えている。
【００３７】
このような誘電体デュプレクサ２１において、誘電体磁器２３は、この発明に係る高周波用誘電体磁器から構成される。
【００３８】
なお、図４に示した誘電体デュプレクサ２１は、ブロックタイプのものであったが、ディスクリートタイプの誘電体デュプレクサにおいても、この発明に係る高周波用誘電体磁器を用いることができる。ディスクリートタイプの誘電体デュプレクサの場合には、そこに構成される複数の誘電体フィルタのすべてにおいて、この発明に係る高周波用誘電体磁器を用いる必要はない。すなわち、少なくとも１つの誘電体フィルタにおいて、この発明に係る高周波用誘電体磁器を用いればよい。
【００３９】
図５は、上述の図４に例示したような誘電体デュプレクサを用いて構成される通信機装置の一例を示すブロック図である。
【００４０】
図５に示した通信機装置３１は、誘電体デュプレクサ３２、送信用回路３３、受信用回路３４およびアンテナ３５を含む。
【００４１】
送信用回路３３は、誘電体デュプレクサ３２の入力接続手段３６に接続され、受信用回路３４は、誘電体デュプレクサ３２の出力接続手段３７に接続される。また、アンテナ３５は、誘電体デュプレクサ３２のアンテナ接続手段３８に接続される。
【００４２】
誘電体デュプレクサ３２は、２つの誘電体フィルタ３９および４０を含む。誘電体フィルタ３９および４０は、誘電体共振器に外部結合手段を接続して構成されるものである。図示の実施形態では、たとえば、図１に示した誘電体共振器１にそれぞれ外部結合手段４１を接続して、誘電体フィルタ３９および４０の各々が構成される。そして、一方の誘電体フィルタ３９は、入力接続手段３６と他方の誘電体フィルタ４０との間に接続され、他方の誘電体フィルタ４０は、一方の誘電体フィルタ３９と出力接続手段３７との間に接続される。
【００４３】
次に、図１に示した誘電体磁器３、図３に示した誘電体磁器１３および図４に示した誘電体磁器２３などにおいて、それらを構成するために有利に用いられる、この発明に係る高周波用誘電体磁器について説明する。
【００４４】
この発明に係る高周波用誘電体磁器は、一般式：ｘＢａＯ−ｙ｛（１−α）Ｓｍ２　Ｏ３　−αＮｄ２　Ｏ３　｝−ｚＴｉＯ２　で表わされる組成を有する主成分を含んでいる。ここで、ｘ、ｙおよびｚをモル％で表わし、かつαをモル比で表わしたとき、
１５．０≦ｘ≦１９．０、
７．０≦ｙ≦１４．０、
７０．０≦ｚ＜７５．０、
０≦α≦０．３、および
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００
の条件を満たすようにされる。
【００４５】
この発明に係る高周波用誘電体磁器は、また、Ｓｉ、Ｂ、ＺｎおよびＣｕのうちの少なくとも１種の酸化物からなる、副成分を含んでいる。そして、この副成分は、Ｓｉ、Ｂ、ＺｎおよびＣｕの各酸化物を、それぞれ、ＳｉＯ２　、Ｂ２　Ｏ３　、ＺｎＯおよびＣｕＯに換算したとき、前述した主成分１００重量部に対して全量で０．０１〜０．０８重量部含んでいる。
【００４６】
この高周波用誘電体磁器は、Ｂａ（Ｓｍ，Ｎｄ）２　Ｔｉ４　Ｏ１２とＢａＴｉ４　Ｏ９　との結晶混合物を主結晶としている。なお、製造条件によっては、微量の（Ｓｍ，Ｎｄ）２　Ｔｉ２　Ｏ７　やＢａ４　Ｔｉ１３Ｏ３０やＢａＴｉ９　Ｏ２０を含有することもある。
【００４７】
前述した主成分の組成に関して、１５．０≦ｘ≦１９．０としたのは、ｘがこの範囲を外れると、共振周波数の温度係数（τｆ　）の絶対値が比較的大きくなるためである。
【００４８】
７．０≦ｙ≦１４．０としたのは、ｙ＜７．０の場合には、比誘電率（εｒ　）が比較的低くなり、他方、ｙ＞１４．０の場合には、Ｑ値が比較的低くなるためである。
【００４９】
７０．０≦ｚ＜７５．０としたのは、ｚ＜７０．０の場合には、共振周波数の温度係数（τｆ　）の絶対値が比較的大きくなり、他方、ｘ≧７５．０の場合には、比誘電率（εｒ　）が比較的低くなるためである。
【００５０】
０≦α≦０．３としたのは、α＞０．３の場合には、共振周波数の温度係数　（τｆ　）の絶対値が比較的大きくなるためである。
【００５１】
他方、副成分としてのＳｉ、Ｂ、ＺｎおよびＣｕのうちの少なくとも１種の酸化物の含有量に関して、主成分１００重量部に対して全量で０．０１〜０．０８重量部とされたのは、次の理由による。すなわち、副成分の含有量を増加させるほど、共振周波数の温度係数（τｆ　）の焼成温度依存性が小さくなり、主成分１００重量部に対して、副成分が０．０１重量部以上含むようになると、工業的に大量生産が可能な変動レベルとなる。しかし、副成分の含有量が、主成分１００重量部に対して、０．０８重量部を超えると、Ｑ値が比較的小さくなってしまう。
【００５２】
また、この発明に係る高周波用誘電体磁器において、前述した主成分に含まれるＮｄ元素１００モル％のうち、５０モル％以下が、Ｌａ、ＣｅおよびＰｒのうちの少なくとも１種で置換されてもよい。このように、置換量が５０モル％以下とされることにより、置換されない場合と実質的に同等の誘電特性を得ることができる。なお、置換量が５０モル％を超えると、Ｑ値が比較的低くなり、また、共振周波数の温度係数（τｆ　）の絶対値が比較的大きくなる。
【００５３】
この発明に係る高周波用誘電体磁器は、この発明の目的を損なわない範囲で、わずかな不純物を含有していてもよい。たとえば、ＺｒＯ２　、Ｆｅ２　Ｏ３　、Ｃｒ２　Ｏ３　、Ａｌ２　Ｏ３　、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＭｎＯ２　、Ｎｂ２　Ｏ５　、Ｔａ２　Ｏ５　、ＷＯ３　等を、０．０１〜０．５０重量％程度含有していても、誘電体磁器の特性が大きく影響されることはない。
【００５４】
以上、この発明に係る高周波用誘電体磁器が、誘電体共振器、誘電体フィルタあるいは誘電体デュプレクサにおいて適用される場合について説明したが、誘電体材料としての電気的特性を満足できるのであれば、その他、誘電体基板やコンデンサなどにも適用することができる。
【００５５】
次に、この発明に係る高周波用誘電体磁器によって得られる効果を確認するために実施した実験例について説明する。
【００５６】
（実験例１）
誘電体磁器の主成分のための出発原料として、各々高純度の炭酸バリウム（ＢａＣＯ３　）、希土類元素酸化物（Ｓｍ２　Ｏ３　およびＮｄ２　Ｏ３　）ならびに酸化チタン（ＴｉＯ２　）の各粉末を準備した。また、副成分となる、酸化ケイ素（ＳｉＯ２　）、酸化ホウ素（Ｂ２　Ｏ３　）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）および酸化銅（ＣｕＯ）の各粉末も準備した。
【００５７】
次に、主成分となるＢａＣＯ３　、Ｓｍ２　Ｏ３　、Ｎｄ２　Ｏ３　およびＴｉＯ２　の各粉末を、表１ないし表３の「ｘＢａＯ−ｙ｛（１−α）Ｓｍ２　Ｏ３　−αＮｄ２　Ｏ３　｝−ｚＴｉＯ２　」の欄に示したｘ、ｙおよびｚ（モル％）ならびにα（モル比）となるように調合し、この調合粉末を、ボールミルによって１６時間湿式混合した後、脱水および乾燥し、１０００〜１２００℃の温度で３時間仮焼した。
【００５８】
次に、試料６〜９を除いて、上述のようにして得られた仮焼粉末に、表１ないし表３の「副成分および添加量」の欄に示すように、ＳｉＯ２　、Ｂ２　Ｏ３　、ＺｎＯおよびＣｕＯのうちの少なくとも１種を、同欄に示した添加量をもって添加した。ここで、「副成分および添加量」の欄にある添加量を示す数値は、主成分１００重量部に対する重量部を単位として示されている。
【００５９】
次に、上述のように副成分を添加した仮焼粉末または試料６〜９については前述の主成分の仮焼粉末に、適量のバインダを加えて、ボールミルによって１６時間湿式粉砕した。
【００６０】
次に、上述のようにして得られた各試料に係る誘電体磁器のための原料粉末を、１０００〜２０００ｋｇ／ｃｍ２　の圧力で円板状にプレス成形した後、１３２０℃、１３３０℃、１３４０℃、１３５０℃および１３６０℃の各温度で、４時間、大気中において焼成し、直径１０ｍｍおよび厚み５ｍｍの焼結体を得た。
【００６１】
このようにして得られた各試料に係る焼結体のうち、表１に示した試料１４に係る焼結体を鏡面研磨した後、ＳＥＭ写真撮影したものが図６に示されている。図６から、２種類の結晶粒が存在していることがわかる。そして、Ｘ線回折分析およびＷＤＸ分析を行なうことにより、この２種類の結晶粒は、それぞれ、Ｂａ（Ｓｍ，Ｎｄ）２　Ｔｉ４　Ｏ１２とＢａＴｉ４　Ｏ９　とをそれぞれ主結晶とする混合物になっていることが確認できた。
【００６２】
また、得られた各焼結体について、測定周波数５〜６ＧＨｚにおいて、比誘電率（εｒ　）を測定するとともに、Ｑ値を両端短絡型誘電体共振器法にて測定した。Ｑ値については、Ｑ×ｆに換算した。また、ＴＥ０１δモード共振周波数から、２５〜５５℃の温度範囲における共振周波数の温度係数（τｆ　）を求めた。表１ないし表３には、１３４０℃の焼成温度によって得られた各試料に係る焼結体についてのマイクロ波誘電特性、すなわち、比誘電率（εｒ　）、Ｑ×ｆおよび共振周波数の温度係数（τｆ　）が示されている。
【００６３】
また、図７には、表１および表２に示した副成分としてのＳｉＯ２　の添加量のみが異なる試料７、１０、１４、１７、２０および２３の各々と同じ組成を有する誘電体磁器について、焼成温度を１３２０℃、１３３０℃、１３４０℃、１３５０℃および１３６０℃というように異ならせた場合のマイクロ波誘電特性の変化が示されている。
【００６４】
図７から明らかなように、ＳｉＯ２　の添加量を増加させるほど、τｆ　の焼成温度依存性が小さくなっており、０．０１０重量部以上の添加量とすることにより、工業的に大量生産が可能な変動レベルに抑えることができる。しかし、ＳｉＯ２　の添加量が０．０８０重量部を超えると、Ｑ×ｆ＜１００００ＧＨｚとなるため、副成分としてのＳｉＯ２　の添加量は、主成分１００重量部に対して、０．０１０〜０．０８０重量部の範囲に選ばれることが好ましい。
【００６５】
図８、図９および図１０は、図７に対応する図である。
【００６６】
ここで、図８には、表１、表２および表３に示した副成分としてのＢ２　Ｏ３　の添加量にみが異なる試料７および３１〜３５の各々と同じ組成を有する誘電体磁器について、焼成温度を１３２０℃、１３４０℃および１３６０℃というように異ならせた場合のマイクロ波誘電特性の変化が示されている。
【００６７】
また、図９には、表１および表３に示した副成分としてのＺｎＯの添加量のみが異なる試料７および３６〜４０の各々と同じ組成を有する誘電体磁器について、焼成温度を１３２０℃、１３４０℃および１３６０℃というように異ならせた場合のマイクロ波誘電特性の変化が示されている。
【００６８】
また、図１０には、表１および表３に示した副成分としてのＣｕＯの添加量のみが異なる試料７および４１〜４５の各々と同じ組成を有する誘電体磁器について、焼成温度を１３２０℃、１３４０℃および１３６０℃というように異ならせた場合のマイクロ波誘電特性の変化が示されている。
【００６９】
以上の図８ないし図１０に示した結果からも、図７に示したＳｉＯ２　を添加する場合と同様の効果が確認され、副成分がＳｉＯ２　の場合だけでなく、Ｂ２　Ｏ３　、ＺｎＯおよびＣｕＯの各場合であっても、０．０１０〜０．０８０重量部の添加量であれば、Ｑ×ｆ≧１００００ＧＨｚといった高いＱ値を維持しながら、工業的に安定生産が可能となることがわかる。
【００７０】
なお、副成分としてのＳｉＯ２　、Ｂ２　Ｏ３　、ＺｎＯおよびＣｕＯは、これらのうちの複数のものを組み合わせても、全量で０．０１〜０．０８重量部の添加量であれば、同様の効果を得ることができる。たとえば、表３に示した試料４６〜５０のように、複数種類の副成分が組み合わされた場合でも、同様の効果が得られている。
【００７１】
【表１】
2004107153.tif 000002
【００７２】
【表２】
2004107153.tif 000003
【００７３】
【表３】
2004107153.tif 000004
【００７４】
表１ないし表３において、試料番号に＊を付したものは、この発明の範囲外の試料である。
【００７５】
誘電体磁器の主成分の組成に関して、試料１のようにｘ＜１５．０の場合や、試料３０のようにｘ＞１９．０の場合には、共振周波数の温度係数（τｆ　）が＋２０ｐｐｍ／℃より大きくなり、好ましくない。したがって、ｘについては、１５．０≦ｘ≦１９．０に選ばれることが好ましい。
【００７６】
また、試料２９のようにｙ＜７．０の場合には、比誘電率（εｒ　）が５５より小さくなり、他方、試料２のようにｙ＞１４．０の場合には、Ｑ×ｆが１００００ＧＨｚより小さくなり、好ましくない。したがって、ｙについては、７．０≦ｙ≦１４．０に選ばれることが好ましい。
【００７７】
また、試料２８のようにｚ＜７０．０の場合には、共振周波数の温度係数（τｆ　）が＋２０ｐｐｍ／℃より大きくなり、他方、試料４のようにｚ≧７５．０の場合には、比誘電率（εｒ　）が５５よりも小さくなり、好ましくない。したがって、ｚについては、７０．０≦ｚ＜７５．０に選ばれることが好ましい。
【００７８】
また、試料９、１２、１６、１９、２２および２５のようにα＞０．３の場合には、共振周波数の温度係数（τｆ　）が＋２０ｐｐｍ／℃よりも大きくなり、好ましくない。したがって、αについては、０≦α≦０．３に選ばれることが好ましい。
【００７９】
以上の実験例の結果からわかるように、この発明の範囲内にある組成を有する誘電体磁器によれば、比誘電率（εｒ　）として５５〜６５の値を実現でき、Ｑ×ｆを１００００ＧＨｚ以上とし、かつ共振周波数の温度係数（τｆ　）を０ｐｐｍ／℃付近とすることができるばかりでなく、焼成温度の影響を受けにくくすることができるので、安定して高周波用誘電体磁器を製造することができる。
【００８０】
（実験例２）
実験例２は、高周波用誘電体磁器の主成分に含まれるＮｄ元素の、Ｌａ、ＣｅおよびＰｒのうちの少なくとも１種による置換が及ぼす影響について評価するために実施したものである。
【００８１】
実験例１において作製した試料１４に係る誘電体磁器の組成を基本としながら、出発原料として、Ｌａ２　Ｏ３　、ＣｅＯ２　およびＰｒ６　Ｏ１１の各粉末をさらに準備し、主成分となる出発原料の調合段階で、Ｎｄ２　Ｏ３　粉末の一部を、Ｌａ２　Ｏ３　、ＣｅＯ２　およびＰｒ６　Ｏ１１のうちの少なくとも１種の粉末で置き換え、実験例１の場合と同様の方法によって、表４の「Ｎｄサイトの置換元素および置換量」の欄に示すような元素および置換量をもってＮｄ元素の一部が置換された各試料に係る焼結体を得た。表４の「Ｎｄサイトの置換元素および置換量」の欄に示した数値は、Ｎｄ元素１００モル％のうち、置換元素による置換量をモル％で示したものである。
【００８２】
得られた各試料に係る焼結体について、実験例１の場合と同様の方法によって、比誘電率（εｒ　）、Ｑ×ｆおよび共振周波数の温度係数（τｆ　）をそれぞれ評価した。表４に、その結果が示されている。
【００８３】
【表４】
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【００８４】
表４において、試料番号に＊を付している試料５３、５６、５９、６２および６４のように、置換量が５０モル％を超える試料では、Ｑ×ｆが１００００ＧＨｚより小さくなり、また、共振周波数の温度係数（τｆ　）が＋２０ｐｐｍ／℃より大きくなり、好ましくない。
【００８５】
これに対して、置換量が５０モル％以下の試料５１、５２、５４、５５、５７、５８、６０、６１および６３によれば、実験例１において作製した試料１４に匹敵するマイクロ波誘電特性が得られている。なお、表４に示したマイクロ波誘電特性からわかるように、置換量はより少ない方が、より良好なマイクロ波誘電特性が得られている。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る高周波用誘電体磁器によれば、たとえば５５〜６５といった比誘電率（εｒ　）を実現でき、Ｑ×ｆでたとえば１００００ＧＨｚ以上といった高いＱ値を得ることができ、かつ共振周波数の温度係数（τｆ　）を０ｐｐｍ／℃付近としながら、焼成温度の影響を受けにくくすることができる。したがって、所望の特性を有する高周波用誘電体磁器を安定して製造することができるので、これを用いて構成される誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体ディプレクサおよび通信機装置の歩留まりを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る高周波用誘電体磁器を用いて構成される誘電体共振器１を示す斜視図である。
【図２】図１に示した誘電体共振器１の中央縦断正面図である。
【図３】この発明に係る高周波用誘電体磁器を用いて構成される誘電体フィルタ１１を示す斜視図である。
【図４】この発明に係る高周波用誘電体磁器を用いて構成される誘電体デュプレクサ２１を示す斜視図である。
【図５】図１に示した誘電体共振器１を用いて構成される通信機装置３１を示すブロック図である。
【図６】この発明に従って実施した実験例１において作製された試料１４に係る焼結体の研磨面のＳＥＭ写真である。
【図７】副成分としてのＳｉＯ２　の添加量のみが異なる誘電体磁器について、これを得るための焼成温度を異ならせた場合のマイクロ波誘電特性の変化をグラフで示した図である。
【図８】副成分としてのＢ２　Ｏ３　の添加量のみが異なる誘電体磁器について、これを得るための焼成温度を異ならせた場合のマイクロ波誘電特性の変化をグラフで示した図である。
【図９】副成分としてのＺｎＯの添加量のみが異なる誘電体磁器について、これを得るための焼成温度を異ならせた場合のマイクロ波誘電特性の変化をグラフで示した図である。
【図１０】副成分としてのＣｕＯの添加量のみが異なる誘電体磁器について、これを得るための焼成温度を異ならせた場合のマイクロ波誘電特性の変化をグラフで示した図である。
【符号の説明】
１　誘電体共振器
３，１３，２３　誘電体磁器
１１，３９，４０　誘電体フィルタ
１６，４１　外部結合手段
２１，３２　誘電体デュプレクサ
２６，３６　入力接続手段
２７，３７　出力接続手段
２８，３８　アンテナ接続手段
３１　通信機装置
３３　送信用回路
３４　受信用回路
３５　アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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