JP4830286B2 - 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

Description

本願発明は、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高周波用誘電体磁器組成物、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。

マイクロ波やミリ波などの高周波領域において、誘電体共振器や回路基板など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。
このような高周波用誘電体磁器を、特に誘電体共振器や誘電体フィルタなどに用いる場合、以下のような誘電特性を備えていることが要求される。
(１)誘電体中では電磁波の波長が１／（ε_r）^1/2に短縮されることから、小型化への対応性向上の見地より、比誘電率（ε_r）が高いこと。
(２)誘電損失が小さいこと（すなわちＱ値が高いこと）。
(３)共振周波数の温度安定性が優れていること、すなわち共振周波数の温度係数（τ_f）が０ｐｐｍ／℃付近であること。

なお、共振周波数の温度係数（τ_f）は、２５℃における共振周波数（ｆ₂₅）と、５５℃における共振周波数（ｆ₅₅）の値とを用いて、共振周波数温度曲線を直線近似したときの傾き（１次微係数）を表わすものであり、その値はτ_f＝（ｆ₅₅−ｆ₂₅）／（ｆ₂₅・（５５℃−２５℃））の式によって求められる。

そこで、上述のような要求に応えることが可能な高周波用誘電体磁器組成物として、例えば、比誘電率（ε_r）が４０〜６０と高い誘電体磁器として、希土類元素（Ｌｎ）、Ａｌ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｍ（Ｍ：ＮｂおよびＴａのうちの少なくとも１種）およびＴｉを含む高周波用誘電体磁器組成物が提案されている（特許文献１）。

この高周波用誘電体磁器組成物は、組成式：（１−ｙ）ｘＣａＴｉ_aＯ_1+2a−（１−ｙ）（１−ｘ）Ｃａ（Ｚｎ_1/3Ｍ_2/3）_bＯ_1+2b−ｙＬｎＡｌ_cＯ_(3+3c)/2（ただし、ｘ、ｙはモル比）で表わされる組成を有する高周波用誘電体磁器組成物であって、α＝（１−ｙ）ｘとしたとき、ｘ、ｙ、α、ａ、ｂおよびｃが、０．５６０≦ｘ≦０．８００、０．０８０≦ｙ≦０．１８、α≦０．６５０、０．９８５≦ａ≦１．０５０、０．９００≦ｂ≦１．０２０、０．９００≦ｃ≦１．０５０の範囲内にあり、ペロブスカイト型結晶相を主結晶とすることを要件とする高周波用誘電体磁器組成物である。

そして、この高周波用誘電体磁器組成物においては、比誘電率（ε_r）が４０〜６０と大きく、Ｑ値が１ＧＨｚにおいて３００００以上と高く、かつ、共振周波数の温度係数（τｆ）を０±３０（ｐｐｍ／℃）に制御することができるとされている。

ところで近年、通信機などの分野においては、低価格競争が激しく、それに用いられる高周波用誘電体磁器にも低コスト化が求められている。そして、高周波用誘電体磁器については、製造工程における焼成時のエネルギーコストの、製品の全体的なコストに占める割合が大きく、そのため、特性を犠牲にすることなく、低温焼成が可能な高周波用誘電体磁器組成物が要求されている。

しかしながら、特許文献１の高周波用誘電体磁器組成物は、最適焼成温度が１５５０℃と高いため、さらに低い温度で焼成することが可能な高周波用誘電体磁器組成物が要求されているのが実状である。
特開２００１−１９２２６５号公報

本願発明は上記課題を解決するものであり、低温焼成（１４００℃以下の温度での焼成）が可能で、マイクロ波やミリ波などの高周波領域で使用しても、高い比誘電率（ε_r）と、高いＱ値を有し、また共振周波数の温度係数（τ_f）の絶対値が小さい高周波用誘電体磁器組成物、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を目的とする。

上記課題を解決するために、本願発明（請求項１）の高周波用誘電体磁器組成物は、
金属元素として、少なくとも希土類（Ｌｎ）、Ａｌ、Ｃａ、Ｔｉ，Ｍ１，Ｍ２およびＷを含有する組成物を主成分とし、前記Ｍ１がＺｎおよびＭｇのうち少なくとも１種、前記Ｍ２がＮｂおよびＴａのうち少なくとも１種であり、かつ、
該主成分のモル比による組成式を（１−ｙ）ｘＣａＴｉ_aＯ_1+2a−（１−ｙ）（１−ｘ）Ｃａ｛（Ｍ１）_1/3（Ｍ２_1-zＷ_z）_2/3｝_bＯ_1+2b−ｙＬｎＡｌ_cＯ_(3+3c)/2としたとき、
ｘ、ｙ、ｚ、α（＝（１−ｙ）ｘ）、ａ、ｂおよびｃがそれぞれ、
０．５６≦ｘ≦０．８
０．０８≦ｙ≦０．１８
０．０５≦ｚ≦０．５
α≦０．６６０
０．９８５≦ａ≦１．０５
０．９≦ｂ≦１．０２
０．９≦ｃ≦１．０５
を満足することを特徴としている。

また、本願発明（請求項２）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ものである誘電体共振器であって、前記誘電体磁器が、請求項１記載の高周波用誘電体磁器組成物からなるものであることを特徴としている。

また、本願発明（請求項３）の誘電体フィルタは、請求項２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ていることを特徴としている。

また、本願発明（請求項４）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、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３記載の誘電体フィルタであることを特徴としている。

また、本願発明（請求項５）の通信機装置は、請求項４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ていることを特徴としている。

本願発明（請求項１）の高周波用誘電体磁器組成物は、組成式を（１−ｙ）ｘＣａＴｉ_aＯ_1+2a−（１−ｙ）（１−ｘ）Ｃａ｛（Ｍ１）_1/3（Ｍ２_1-zＷ_z）_2/3｝_bＯ_1+2b−ｙＬｎＡｌ_cＯ_(3+3c)/2とし、Ｍ１をＺｎおよびＭｇのうち少なくとも１種、Ｍ２をＮｂおよびＴａのうち少なくとも１種としたときに、ｘ、ｙ、ｚ、α（＝（１−ｙ）ｘ）、ａ、ｂおよびｃがそれぞれ、ｘ＝０．５６〜０．８、ｙ＝０．０８〜０．１８、ｚ＝０．０５〜０．５、α＝０．６６０以下、ａ＝０．９８５〜１．０５、ｂ＝０．９〜１．０２、ｃ＝０．９〜１．０５の要件を満たすようにしているので、低温焼成（１４００℃以下の温度での焼成）が可能で、マイクロ波やミリ波などの高周波領域で使用しても、高い比誘電率（ε_r）と、高いＱ値を有し、また共振周波数の温度係数（τ_f）の絶対値が小さい、高周波用誘電体磁器組成物を得ることができる。

すなわち、上記組成を有する高周波用誘電体磁器組成物において、ＮｂまたはＴａの一部をＷ（タングステン）で置換するとともに、Ｗ（タングステン）置換量を制御することにより、低温焼成（１４００℃以下の温度での焼成）を可能にすることができる。

また、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物を用いた場合、焼成温度（最高温度）が１３００〜１４００℃の低温焼成を行った場合にも、高い比誘電率（ε_r）と、高いＱ値を有し、かつ、共振周波数の温度係数（τ_f）の絶対値が小さい、優れた特性を有する高周波用誘電体磁器を得ることが可能になる。具体的には、比誘電率（εｒ）：４０以上、Ｑ値：３５０００以上、共振周波数の温度係数（τ_f）の絶対値：３０（ｐｐｍ／℃）以内というような優れた特性を実現することが可能になる。

なお、一般的に、誘電体磁器組成物などのセラミックスを焼成する場合、焼成工程における最高温度が１４００℃を超えると、ＭｏＳｉ₂（珪化モリブデン）を発熱体に用いた焼成炉を使用して焼成を行うことが必要になり、ＭｏＳｉ₂発熱体が高価なこと、ＭｏＳｉ₂発熱体を用いた焼成炉は容積が小さく、生産性が低いばかりでなく、高温まで昇温するため消費電力が多いことなどから、コストの増大を招く傾向がある。これに対して、焼成工程における最高温度が１４００℃以下である場合、安価なＳｉＣ（炭化珪素）を発熱体に用いた、大容積の焼成炉を使用して効率よく焼成を行うことが可能になり、コストの低減を図ることが可能になる。

また、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物には、本願発明の目的を損なわない範囲内で微量の添加物を添加することも可能である。例えば、ＳｉＯ₂、ＭｎＣＯ₃、Ｂ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｌｉ₂ＣＯ₃、Ｐｂ₃Ｏ₄、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ｖ₂Ｏ₅、Ｆｅ₂Ｏ₃などを０．０１〜１．０重量％添加することにより、特性の劣化を抑えながら、焼成温度をさらに低下させることが可能になる。
その他にも、ＢａＣＯ₃、ＳｒＣＯ₃などを１〜３重量％添加することにより、比誘電率（εｒ）と共振周波数の温度係数（τ_f）の微調整が可能になり、さらに特性の優れた高周波用誘電体磁器を得ることが可能になる。

また、本願発明（請求項２）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、誘電体磁器として、上記の請求項１記載の高周波用誘電体磁器組成物からなる誘電体磁器（すなわち、高い比誘電率（ε_r）と、高いＱ値を有し、かつ、共振周波数の温度係数（τ_f）の絶対値が小さい誘電体磁器）を用いるようにしているので、小型で、誘電損失が小さく、共振周波数の温度安定性に優れた誘電体共振器を提供することが可能になる。

また、本願発明（請求項３）の誘電体フィルタは、請求項２に記載の誘電体共振器と、該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ているので、小型で、良好な特性を備えた誘電体フィルタを提供することが可能になる。

また、本願発明（請求項４）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、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であって、誘電体フィルタの少なくとも１つとして、請求項３記載の誘電体フィルタを用いているので、小型で、良好な特性を備えた誘電体デュプレクサを提供することが可能になる。

また、本願発明（請求項５）の通信機装置は、請求項４記載の誘電体デュプレクサと、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、送信用回路に接続される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ているので、小型で、良好な特性を備えた通信機装置を提供することが可能になる。

以下、本願発明の実施の形態を示して本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
まず、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物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。
図１は、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物を誘電体（誘電体磁器）として用いた誘電体共振器１の基本的な構造を図解的に示す断面図である。

この誘電体共振器１においては、図１に示すように、金属ケース２内に、支持台３によって支持された柱状の誘電体磁器４が配置されている。そして、金属ケース２には、同軸ケーブル７の中心導体と外導体との間に結合ループ５を形成した入力端子９ａと、同軸ケーブル８の中心導体と外導体との間に結合ループ６を形成した出力端子９ｂが設けられている。なお、入力端子９ａと出力端子９ｂは、同軸ケーブル７，８の外導体と金属ケース２とが電気的に接合された状態で、金属ケース２によって保持されている。

誘電体磁器４は、入力端子９ａおよび出力端子９ｂに電磁界結合して作動するもので、入力端子９ａから入力された所定の周波数の信号だけが出力端子９ｂから出力される。
そして、この誘電体共振器１が備えている誘電体磁器４に、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物が用いられている。

なお、図１に示す誘電体共振器１は、基地局などで用いられるＴＥ０１δモード共振器であるが、本願発明の高周波用誘電体磁器組成物は、他のＴＥモード、Ｍモード、およびＴＥＭモードなどを利用する誘電体共振器にも同様に適用することが可能である。

図２は、上述の誘電体共振器１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。
図２に示す通信機装置１０は、誘電体デュプレクサ１２、送信用回路１４、受信用回路１６およびアンテナ１８を備えている。
送信用回路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、受信用回路１６は、誘電体デュプレクサ１２の出力接続手段２２に接続されている。
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に接続されている。

通信機装置１０を構成する誘電体デュプレクサ１２は、２つの誘電体フィルタ２６、２８を備えている。誘電体フィルタ２６、２８は、本願発明の誘電体共振器に外部結合手段を接続することにより構成されるものである。図２に示す実施形態では、例えば図１に示す誘電体共振器１の入出力端子９ａ，９ｂにそれぞれ外部結合手段３０を接続することにより、誘電体フィルタ２６および２８のそれぞれが構成されている。

そして、一方の誘電体フィルタ２６は、入力接続手段２０と他方の誘電体フィルタ２８との間に配設され、他方の誘電体フィルタ２８は、一方の誘電体フィルタ２６と出力接続手段２２との間に配設されている。

次に、図１の誘電体共振器１に用いられる誘電体磁器４のように、高周波領域において有利に用いられる誘電体磁器に使用される本願発明の高周波用誘電体磁器組成物について説明する。

本願発明の高周波用誘電体磁器組成物は、組成式を（１−ｙ）ｘＣａＴｉ_aＯ_1+2a−（１−ｙ）（１−ｘ）Ｃａ｛（Ｍ１）_1/3（Ｍ２_1-zＷ_z）_2/3｝_bＯ_1+2b−ｙＬｎＡｌ_cＯ_(3+3c)/2としたとき、Ｍ１がＺｎおよびＭｇのうち少なくとも１種、Ｍ２がＮｂおよびＴａのうち少なくとも１種であり、かつ、
ｘ、ｙ、ｚ、α（＝（１−ｙ）ｘ）、ａ、ｂおよびｃがそれぞれ、
０．５６≦ｘ≦０．８
０．０８≦ｙ≦０．１８
０．０５≦ｚ≦０．５
α≦０．６６０
０．９８５≦ａ≦１．０５
０．９≦ｂ≦１．０２
０．９≦ｃ≦１．０５
の要件を満足すように原料が選択され、配合される。

そして、上記組成式で示される高周波用誘電体磁器組成物において、ＮｂまたはＴａの一部をＷ（タングステン）で置換するとともに、Ｗ（タングステン）置換量を制御することにより、１４００℃以下の温度での低温焼成が可能になるようにしている。

以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところを具体的に説明する。

(１)出発原料として、高純度のアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、希土類酸化物（Ｎｄ₂Ｏ₃）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ₃）の各粉末を準備した。
(２)次に、表１，２，３，４および５に示すｘ、ｙ、ｚ、ａ、ｂ、およびｃにそれぞれ選ばれた、組成式：（１−ｙ）・ｘＣａＴｉ_aＯ_1+2a−（１−ｙ）・（１−ｘ）Ｃａ｛Ｚｎ_1/3（Ｍ２_1-zＷ_z）_2/3｝_bＯ_1+2b−ｙＮｄＡｌ_cＯ_(3+3c)/2（ここで、Ｍ２はＮｂおよび／またはＴａ）で表わされる組成が得られるように、前記の各出発原料粉末を調合した。
(３)それから、この調合粉末を、ボールミルを用いて１６時間湿式混合し、均一に分散させた後、脱水および乾燥処理を施して調整粉末を得た。
(４)次に、この調整粉末を、１０００〜１３００℃の温度で３時間仮焼し、得られた仮焼粉末に適量のバインダを加えて、再びボールミルを用いて１６時間湿式粉砕することにより、焼成用粉末を得た。
(５)そして、この焼成用粉末を、１５００ｋｇｆ／ｃｍ²〜２５００ｋｇｆ／ｃｍ²（１．４７×１０²ＭＰａ〜２．４５×１０²ＭＰａ）の圧力で円板状にプレス成形した後、１３５０℃で４時間、大気中において焼成し、直径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円板状の焼結体（試料）を得た。

それから、得られた各焼結体（各試料）について、測定周波数ｆが６〜８ＧＨｚにおける比誘電率（εｒ）とＱ値を、ＴＥ₀₁₁モードによる両端短絡型誘電体共振器法にて測定し、Ｑ×ｆ（周波数）＝一定、の式に基づき、Ｑ値（１ＧＨｚ）に換算した。また、ＴＥ_01δモードによるキャビティ法にて共振周波数を測定し、２５〜５５℃の温度範囲での共振周波数の温度係数（τ_f）を測定した。

上述のようにして測定した、各試料の比誘電率（εｒ）、Ｑ値（１ＧＨｚ）、および共振周波数の温度係数（τ_f）を、表１、２、３、４、および５に示す。

表１、２、３、４、および５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。
表１、２、３、４、および５において、試料番号が奇数の試料は、Ｍ２（Ｎｂおよび／またはＴａ）サイトをＷ（タングステン）で置換していない試料（ｚ＝０）であり、試料番号が偶数の試料は、Ｍ２（Ｎｂおよび／またはＴａ）サイトの１０mol％をＷで置換した試料である。

表１〜５に示すように、Ｍ２（Ｎｂおよび／またはＴａ）サイトの１０mol％をＷで置換した試料（試料番号が偶数の試料）においては、Ｍ２（Ｎｂおよび／またはＴａ）サイトをＷで置換していない試料（試料番号が奇数の試料）と比較して、εｒとＱ値が増加することが確認された。

一方、主成分組成物の組成範囲が本願発明の範囲から外れた試料（試料番号に＊を付した試料）の場合には、εｒが４０未満になったり、Ｑ値が３５０００未満になったり、τｆの絶対値が３０ｐｐｍ／℃を超えたりして、十分に優れたマイクロ波誘電特性を得ることができなかった。

この実施例２では、表１の試料番号１１，１２の試料について、Ｎｄサイトを他の希土類（Ｙ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒ）で置換して、組成式：０．５５３ＣａＴｉＯ₃−０．２９７Ｃａ｛Ｚｎ_1/3（Ｎｂ_1-zＷ_z）_2/3｝Ｏ₃−０．１５０ＬｎＡｌＯ₃で表わされる高周波用誘電体磁器組成物を作製した。なお、この実施例２の高周波用誘電体磁器組成物の製造方法および製造条件は、上記実施例１の場合と同様である。
また、この実施例２では、Ｎｄサイトを置換する希土類（Ｌｎ）として、Ｙ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒを用いた。そして、Ｙ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｐｒの原料として、その酸化物であるＹ₂Ｏ₃，Ｌａ₂Ｏ₃，Ｓｍ₂Ｏ₃，Ｐｒ₂Ｏ₃を用いた。

そして、得られた高周波用誘電体磁器組成物について、比誘電率（εｒ）、Ｑ値、および共振周波数の温度係数（τ_f）を測定した。なお、各特性の測定方法および条件は上記実施例１の場合と同様とした。
上述のようにして測定した比誘電率（εｒ）、Ｑ値（１ＧＨｚ）、および共振周波数の温度係数（τ_f）を表６に示す。

表６においても、試料番号が奇数の試料は、Ｍ２（この実施例２ではＮｂ）サイトをＷ（タングステン）で置換していない試料（ｚ＝０）、試料番号が偶数の試料は、Ｍ２（Ｎｂ）サイトの１０mol％をＷで置換した試料である。

表６に示すように、Ｎｄサイトの一部または全部を他の希土類で置換した場合にも、Ｍ２（Ｎｂ）サイトの１０mol％をＷで置換した試料（試料番号が偶数の試料）においては、Ｍ２（Ｎｂ）サイトをＷで置換していない試料（試料番号が奇数の試料）と比較して、εｒとＱ値が増加することが確認された。

この実施例３では、上記実施例１の表１の試料番号１１，１２，２１，２２の試料について、Ｚｎサイトの一部または全部をＭｇで置換して、組成式：（１−ｙ）・ｘＣａＴｉＯ₃−（１−ｙ）・（１−ｘ）Ｃａ｛（Ｚｎ_1-θＭｇ_θ）_1/3（Ｎｂ_1-zＷ_z）_2/3｝Ｏ₃−ｙＮｄＡｌＯ₃で表わされる高周波用誘電体磁器組成物を作製した。なお、この実施例３の高周波用誘電体磁器組成物の製造方法および製造条件は、上記実施例１の場合と同様である。また、この実施例３では、Ｚｎサイトを置換するＭｇの原料として、その酸化物であるＭｇＯを用いた。

そして、得られた高周波用誘電体磁器組成物について、比誘電率（εｒ）、Ｑ値、および共振周波数の温度係数（τ_f）を測定した。なお、各特性の測定方法および条件は上記実施例１の場合と同様とした。
上述のようにして測定した比誘電率（εｒ）、Ｑ値（１ＧＨｚ）、および共振周波数の温度係数（τ_f）を表７に示す。

表７においても、試料番号が奇数の試料は、Ｍ２サイト（この実施例ではＮｂ）をＷ（タングステン）で置換していない試料（ｚ＝０）であり、試料番号が偶数の試料は、Ｍ２（Ｎｂ）サイトの１０mol％をＷで置換した試料である。

表７に示すように、Ｚｎサイトの一部または全部をＭｇで置換した場合にも、Ｍ２（ＮｂあるいはＴａ）サイトの１０mol％をＷで置換した試料（試料番号が偶数の試料）においては、Ｗで置換していない試料（試料番号が奇数の試料）と比較して、εｒとＱ値が増加することが確認された。

この実施例４では、上記実施例１の表１の試料番号１１の試料について、Ｍ２（Ｎｂ）サイトのＷによる置換量を制御して、組成式：０．５５３ＣａＴｉＯ₃−０．２９７Ｃａ（Ｚｎ_1/3（Ｎｂ_1-zＷ_z）_2/3）Ｏ₃−０．１５０ＮｄＡｌＯ₃で表わされる高周波用誘電体磁器組成物を作製した。なお、この実施例４の高周波用誘電体磁器組成物の製造方法および製造条件は、上記実施例１の場合と同様である。

そして、得られた高周波用誘電体磁器組成物について、比誘電率（εｒ）、Ｑ値、および共振周波数の温度係数（τ_f）を測定した。なお、各特性の測定方法および条件は上記実施例１の場合と同様とした。
上述のようにして測定した比誘電率（εｒ）、Ｑ値（１ＧＨｚ）、および共振周波数の温度係数（τ_f）を表８に示す。

表８に示すように、Ｗの置換量を本願発明の範囲（０．０５≦ｚ≦０．５）とした場合、置換量が本願発明の範囲外にあるものに比べて、εｒとＱ値が増加することが確認された。

なお、本願発明は上記実施例に限定されるものではなく、微量添加物の添加の有無、焼成条件などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。

上述のように、本願発明によれば、１４００℃以下の低い温度で焼成することが可能で、経済性に優れ、しかも、誘電率（εｒ）が４０以上、Ｑ値（１ＧＨｚ）が３５０００以上、共振周波数の温度係数（τ_f）の絶対値が３０ｐｐｍ／℃以内の優れた特性を備えた高周波用誘電体磁器組成物を提供することが可能になるとともに、この高周波用誘電体磁器組成物を用いることにより、小型化され、かつ優れた特性を有する誘電体共振器、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有利に構成することができる。
したがって、本願発明は、誘電体共振器、誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサ、および通信機装置などの分野に広く利用することができる。

本願発明の高周波用誘電体磁器組成物を用いて構成される誘電体共振器の基本的構造を図解的に示す断面図である。 図１に示す誘電体共振器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。

符号の説明

１ 誘電体共振器
２ 金属ケース
３ 支持台
４ 誘電体磁器
５、６ 結合ループ
７、８ 同軸ケーブル
９ａ 入力端子
９ｂ 出力端子
１０ 通信機装置
１２ 誘電体デュプレクサ
１４ 送信用回路
１６ 受信用回路
１８ アンテナ
２０ 入力接続手段
２２ 出力接続手段
２４ アンテナ接続手段
２６、２８ 誘電体フィルタ
３０ 外部結合手段

Claims (5)

1. 金属元素として、少なくとも希土類（Ｌｎ）、Ａｌ、Ｃａ、Ｔｉ，Ｍ１，Ｍ２およびＷを含有する組成物を主成分とし、前記Ｍ１がＺｎおよびＭｇのうち少なくとも１種、前記Ｍ２がＮｂおよびＴａのうち少なくとも１種であり、かつ、
   該主成分のモル比による組成式を（１−ｙ）ｘＣａＴｉ_aＯ_1+2a−（１−ｙ）（１−ｘ）Ｃａ｛（Ｍ１）_1/3（Ｍ２_1-zＷ_z）_2/3｝_bＯ_1+2b−ｙＬｎＡｌ_cＯ_(3+3c)/2としたとき、
   ｘ、ｙ、ｚ、α（＝（１−ｙ）ｘ）、ａ、ｂおよびｃがそれぞれ、
   ０．５６≦ｘ≦０．８
   ０．０８≦ｙ≦０．１８
   ０．０５≦ｚ≦０．５
   α≦０．６６０
   ０．９８５≦ａ≦１．０５
   ０．９≦ｂ≦１．０２
   ０．９≦ｃ≦１．０５
   を満足することを特徴とする高周波用誘電体磁器組成物。
2. 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、前記誘電体磁器が、請求項１記載の高周波用誘電体磁器組成物からなるものであることを特徴とする誘電体共振器。
3. 請求項２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ていることを特徴とする誘電体フィルタ。
4. 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３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。
5. 請求項４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ていることを特徴とする通信機装置。

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