JPH06333426A - 高周波用誘電体磁器組成物 - Google Patents
高周波用誘電体磁器組成物Info
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- JPH06333426A JPH06333426A JP5142694A JP14269493A JPH06333426A JP H06333426 A JPH06333426 A JP H06333426A JP 5142694 A JP5142694 A JP 5142694A JP 14269493 A JP14269493 A JP 14269493A JP H06333426 A JPH06333426 A JP H06333426A
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- Japan
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- dielectric ceramic
- high frequency
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- ceramic composition
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
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- C04B35/468—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
- C04B35/4682—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロ波領域において高いQ値を有し、か
つ、ハイパワーが印加される分野での使用に耐えうる安
定した結晶相を有する誘電体磁器を得ることが可能な高
周波用誘電体磁器組成物を提供する。 【構成】 一般式:BaO−x{(1−y)TiO2・
yZrO2}で表され、かつ、x及びyが 4.300≦x≦4.450 0<y≦0.10 の範囲にある組成物に対して、MnO2及びTa2O5を 0<MnO2 ≦0.5重量% 0<Ta2O5≦1.2重量% の割合で添加する。
つ、ハイパワーが印加される分野での使用に耐えうる安
定した結晶相を有する誘電体磁器を得ることが可能な高
周波用誘電体磁器組成物を提供する。 【構成】 一般式:BaO−x{(1−y)TiO2・
yZrO2}で表され、かつ、x及びyが 4.300≦x≦4.450 0<y≦0.10 の範囲にある組成物に対して、MnO2及びTa2O5を 0<MnO2 ≦0.5重量% 0<Ta2O5≦1.2重量% の割合で添加する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、誘電体磁器組成物に
関し、特に、マイクロ波集積回路などのマイクロ波領域
で用いられる誘電体共振器の材料として有用な高周波用
誘電体磁器組成物に関する。
関し、特に、マイクロ波集積回路などのマイクロ波領域
で用いられる誘電体共振器の材料として有用な高周波用
誘電体磁器組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年の
移動体通信の普及にともない、誘電体共振器が移動体通
信の基地局フィルタとして使用されるようになっている
が、このような誘電体共振器にはハイパワーが入力され
るため、誘電体共振器の材料としては、これに耐えうる
安定した材料が必要となる。
移動体通信の普及にともない、誘電体共振器が移動体通
信の基地局フィルタとして使用されるようになっている
が、このような誘電体共振器にはハイパワーが入力され
るため、誘電体共振器の材料としては、これに耐えうる
安定した材料が必要となる。
【0003】さらに、限られた周波数帯域を有効に利用
するために、使用する周波数帯域の狭帯域化が強く望ま
れているが、この要求に応えるためには高いQ値を有す
る材料が必要になる。
するために、使用する周波数帯域の狭帯域化が強く望ま
れているが、この要求に応えるためには高いQ値を有す
る材料が必要になる。
【0004】これに対して、従来より用いられている、
マイクロ波領域用の誘電体共振器の材料としては、例え
ば、BaO−TiO2系の材料が知られている。そし
て、このBaO−TiO2系の材料は、一般に、誘電特
性に優れ、マイクロ波領域などの高周波帯域において比
較的高いQ値を実現することができるという特徴を有し
ている。
マイクロ波領域用の誘電体共振器の材料としては、例え
ば、BaO−TiO2系の材料が知られている。そし
て、このBaO−TiO2系の材料は、一般に、誘電特
性に優れ、マイクロ波領域などの高周波帯域において比
較的高いQ値を実現することができるという特徴を有し
ている。
【0005】ところで、このBaO−TiO2系の材料
においては、通常、BaTi4O9及びBa2Ti9O20の
2つの結晶相がよく知られており、両者の線膨張係数
は、それぞれ9ppm/℃(BaTi4O9)、及び11ppm
/℃(Ba2Ti9O20)となっている。したがって、両
者が混合体として共存する材料が加熱されると、2ppm
/℃の線膨張係数の差により、セラミックス(磁器)内
部にクラックが発生するおそれがある。したがって、ハ
イパワーが印加される分野においては、BaTi 4O9ま
たはBa2Ti9O20のいずれか一方の単一相であること
が要求される。
においては、通常、BaTi4O9及びBa2Ti9O20の
2つの結晶相がよく知られており、両者の線膨張係数
は、それぞれ9ppm/℃(BaTi4O9)、及び11ppm
/℃(Ba2Ti9O20)となっている。したがって、両
者が混合体として共存する材料が加熱されると、2ppm
/℃の線膨張係数の差により、セラミックス(磁器)内
部にクラックが発生するおそれがある。したがって、ハ
イパワーが印加される分野においては、BaTi 4O9ま
たはBa2Ti9O20のいずれか一方の単一相であること
が要求される。
【0006】一方、BaO−TiO2系の高周波用誘電
体磁器組成物に関する文献として、G.H.JONKERらによる
「The Ternary Systems BaO-TiO2−SnO2 and BaO-TiO2
−ZrO2」(J.Am.Ceram.Soc.,Vol.41,No.10,p.390-394(1
958).)があり、この文献には、Tiの一部をSnまたは
Zrで置換することにより、Ba2Ti9O20の結晶相を
安定化させることが可能であると報告されているが、こ
の文献には誘電特性を向上させる技術に関する記述はな
い。
体磁器組成物に関する文献として、G.H.JONKERらによる
「The Ternary Systems BaO-TiO2−SnO2 and BaO-TiO2
−ZrO2」(J.Am.Ceram.Soc.,Vol.41,No.10,p.390-394(1
958).)があり、この文献には、Tiの一部をSnまたは
Zrで置換することにより、Ba2Ti9O20の結晶相を
安定化させることが可能であると報告されているが、こ
の文献には誘電特性を向上させる技術に関する記述はな
い。
【0007】また、特公昭56−38007号公報に
は、Ba−Ti−Mn−Zr系材料が開示されている。
しかし、この材料においては、MnとZrを同時に添加
することにより焼結体の還元を抑制し、tanδの増大を
阻止しているものの、Q値が6GHzで6800と必ず
しも十分に高い値を得ることができていない。
は、Ba−Ti−Mn−Zr系材料が開示されている。
しかし、この材料においては、MnとZrを同時に添加
することにより焼結体の還元を抑制し、tanδの増大を
阻止しているものの、Q値が6GHzで6800と必ず
しも十分に高い値を得ることができていない。
【0008】また、特開昭62−16805号公報に
は、Ba−Ti−Ta−Mn系材料が開示されている。
しかし、この材料においては、MnとTaを同時に添加
することにより高いQ値を実現しているものの、Zrが
添加されていないため、Ba2Ti9O20の結晶相の安定
性が不十分であるという問題点がある。
は、Ba−Ti−Ta−Mn系材料が開示されている。
しかし、この材料においては、MnとTaを同時に添加
することにより高いQ値を実現しているものの、Zrが
添加されていないため、Ba2Ti9O20の結晶相の安定
性が不十分であるという問題点がある。
【0009】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、マイクロ波領域において高いQ値を有し、かつ、
ハイパワーが印加される分野での使用に耐えうる安定し
た結晶相を有する誘電体磁器を得ることが可能な高周波
用誘電体磁器組成物を提供することを目的とする。
あり、マイクロ波領域において高いQ値を有し、かつ、
ハイパワーが印加される分野での使用に耐えうる安定し
た結晶相を有する誘電体磁器を得ることが可能な高周波
用誘電体磁器組成物を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の高周波用誘電体磁器組成物は、一般式:
BaO−x{(1−y)TiO2・yZrO2}で表さ
れ、かつ、x及びyが 4.300≦x≦4.450 0<y≦0.10 の範囲にある組成物に対して、MnO2及びTa2O5を 0<MnO2 ≦0.5重量% 0<Ta2O5≦1.2重量% の割合で添加したことを特徴とする。
に、この発明の高周波用誘電体磁器組成物は、一般式:
BaO−x{(1−y)TiO2・yZrO2}で表さ
れ、かつ、x及びyが 4.300≦x≦4.450 0<y≦0.10 の範囲にある組成物に対して、MnO2及びTa2O5を 0<MnO2 ≦0.5重量% 0<Ta2O5≦1.2重量% の割合で添加したことを特徴とする。
【0011】なお、この発明の高周波用誘電体磁器組成
物において、MnO2は、必ずしもMnO2の形(化学形
態)で添加配合しなければならないものではなく、例え
ば、MnCO3などのように、焼結することによりMn
O2となる物質を、MnO2に換算して上記の割合になる
ように添加することも可能である。また、このことは、
Ta2O5に関しても同様である。
物において、MnO2は、必ずしもMnO2の形(化学形
態)で添加配合しなければならないものではなく、例え
ば、MnCO3などのように、焼結することによりMn
O2となる物質を、MnO2に換算して上記の割合になる
ように添加することも可能である。また、このことは、
Ta2O5に関しても同様である。
【0012】
【実施例】以下、この発明の実施例を比較例とともに示
して、発明の特徴をさらに詳しく説明する。
して、発明の特徴をさらに詳しく説明する。
【0013】まず、原料として、高純度のBaCO3,
TiO2,ZrO2,MnO2,Ta2O5を用意し、これ
らの原料を、表1に示すような組成が得られるように秤
取した。
TiO2,ZrO2,MnO2,Ta2O5を用意し、これ
らの原料を、表1に示すような組成が得られるように秤
取した。
【0014】
【表1】
【0015】なお、表1において、試料番号に*印を付
したものは、この発明の範囲外の比較例を示し、その他
のものは、この発明の範囲内の実施例を示す。
したものは、この発明の範囲外の比較例を示し、その他
のものは、この発明の範囲内の実施例を示す。
【0016】次に、秤取した原料を水とともにボールミ
ルに入れ、16時間湿式混合して混合物を得た。それか
ら、この混合物を乾燥した後、1000〜1200℃で
3時間仮焼して仮焼体を得た。
ルに入れ、16時間湿式混合して混合物を得た。それか
ら、この混合物を乾燥した後、1000〜1200℃で
3時間仮焼して仮焼体を得た。
【0017】この仮焼体を、水及び有機バインダーとと
もにボールミルに入れて16時間湿式混合して粉砕し、
得られた仮焼体粉砕物を乾燥した後、50メッシュのふ
るいを通して粒度調整することにより、高周波用誘電体
磁器組成物の粉末(原料粉末)を得た。
もにボールミルに入れて16時間湿式混合して粉砕し、
得られた仮焼体粉砕物を乾燥した後、50メッシュのふ
るいを通して粒度調整することにより、高周波用誘電体
磁器組成物の粉末(原料粉末)を得た。
【0018】そして、この原料粉末を、約2500kg
/cm2の圧力で、直径12mm,厚さ5.5mmの円板状に
加圧成形した後、円板状の成形体を1200〜1400
℃で4時間焼成することにより高周波用誘電体磁器(試
料)を得た。
/cm2の圧力で、直径12mm,厚さ5.5mmの円板状に
加圧成形した後、円板状の成形体を1200〜1400
℃で4時間焼成することにより高周波用誘電体磁器(試
料)を得た。
【0019】このようにして得られた試料について、周
波数7GHzにおける比誘電率εr、Q値、及び共振周
波数の温度係数τf(ppm/℃)を測定した。
波数7GHzにおける比誘電率εr、Q値、及び共振周
波数の温度係数τf(ppm/℃)を測定した。
【0020】比誘電率εr 、Q値、及び共振周波数の温
度係数τf(ppm/℃)の測定結果を表1に示す。
度係数τf(ppm/℃)の測定結果を表1に示す。
【0021】表1に示すように、x(TiO2)及びy
(ZrO2)の割合がこの発明の範囲外である試料(試
料No.3,7,17,18)、MnO2及びTa2O5を含
まない試料(試料No.19)、及びTa2O5を含まない
試料(試料No.20,21)においてはQ値が低くなっ
ている。
(ZrO2)の割合がこの発明の範囲外である試料(試
料No.3,7,17,18)、MnO2及びTa2O5を含
まない試料(試料No.19)、及びTa2O5を含まない
試料(試料No.20,21)においてはQ値が低くなっ
ている。
【0022】これに対し、上記比較例以外の、この発明
の実施例の高周波用誘電体磁器組成物においては、7G
Hzという高周波領域で、高い比誘電率εr及びQ値が
得られており、かつ、共振周波数の温度係数τf値につ
いても10ppm以下と良好な結果が得られている。
の実施例の高周波用誘電体磁器組成物においては、7G
Hzという高周波領域で、高い比誘電率εr及びQ値が
得られており、かつ、共振周波数の温度係数τf値につ
いても10ppm以下と良好な結果が得られている。
【0023】次に、各成分の組成範囲を限定した理由に
ついて説明する。
ついて説明する。
【0024】[式:BaO−x{(1−y)TiO2・
yZrO2}におけるxとy] 式:BaO−x{(1−y)TiO2・yZrO2}にお
けるxが4.300≦x≦4.450の範囲から外れる
と、表1のNo.17のように、Q値が低下するため、X
の値は4.300≦x≦4.450の範囲にあることが
好ましい。
yZrO2}におけるxとy] 式:BaO−x{(1−y)TiO2・yZrO2}にお
けるxが4.300≦x≦4.450の範囲から外れる
と、表1のNo.17のように、Q値が低下するため、X
の値は4.300≦x≦4.450の範囲にあることが
好ましい。
【0025】また、yが0<y≦0.10の範囲から外
れると、表1のNo.3のように、εr及びQ値が低下する
とともに、τf値がプラス側で大きくなりすぎるため、
yの値は0<y≦0.10の範囲にあることが好まし
い。
れると、表1のNo.3のように、εr及びQ値が低下する
とともに、τf値がプラス側で大きくなりすぎるため、
yの値は0<y≦0.10の範囲にあることが好まし
い。
【0026】[MnO2]MnO2については、その添加
量が0.5重量%を越えるとQ値が低下する傾向があ
る。したがって、MnO2の添加量は0.5重量%以下
の範囲にあることが好ましい。
量が0.5重量%を越えるとQ値が低下する傾向があ
る。したがって、MnO2の添加量は0.5重量%以下
の範囲にあることが好ましい。
【0027】[Ta2O5]Ta2O5の添加量が1.2重
量%を越えるとQ値が低下する傾向がある。したがっ
て、Ta2O5の添加量は1.2重量%以下の範囲にある
ことが好ましい。
量%を越えるとQ値が低下する傾向がある。したがっ
て、Ta2O5の添加量は1.2重量%以下の範囲にある
ことが好ましい。
【0028】
【発明の効果】上述のように、この発明の高周波用誘電
体磁器組成物は、一般式:BaO−x{(1−y)Ti
O2・yZrO2}で表され、かつ、xが4.300≦x
≦4.450,yが0<y≦0.10の範囲にある組成
物に対して、MnO2を0<MnO2 ≦0.5重量%,
Ta2O5を0<Ta2O5≦1.2重量%の割合で添加す
るようにしているので、この誘電体磁器組成物を用いる
ことにより、マイクロ波領域などの高周波帯域において
高いQ値を有し、かつ、ハイパワーが印加される分野で
の使用に耐えうる安定した結晶相を有する誘電体磁器を
得ることが可能になる。
体磁器組成物は、一般式:BaO−x{(1−y)Ti
O2・yZrO2}で表され、かつ、xが4.300≦x
≦4.450,yが0<y≦0.10の範囲にある組成
物に対して、MnO2を0<MnO2 ≦0.5重量%,
Ta2O5を0<Ta2O5≦1.2重量%の割合で添加す
るようにしているので、この誘電体磁器組成物を用いる
ことにより、マイクロ波領域などの高周波帯域において
高いQ値を有し、かつ、ハイパワーが印加される分野で
の使用に耐えうる安定した結晶相を有する誘電体磁器を
得ることが可能になる。
Claims (1)
- 【請求項1】 一般式:BaO−x{(1−y)TiO
2・yZrO2}で表され、かつ、x及びyが 4.300≦x≦4.450 0<y≦0.10 の範囲にある組成物に対して、MnO2及びTa2O5を 0<MnO2 ≦0.5重量% 0<Ta2O5≦1.2重量% の割合で添加したことを特徴とする高周波用誘電体磁器
組成物。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5142694A JPH06333426A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
DE69401378T DE69401378T2 (de) | 1993-05-21 | 1994-05-19 | Dielektrische keramische Zusammensetzung für Gebrauch in Hochfrequenzbereich |
US08/245,612 US5407876A (en) | 1993-05-21 | 1994-05-19 | Dielectric ceramic composition for use in high frequency |
EP94107782A EP0625491B1 (en) | 1993-05-21 | 1994-05-19 | Dielectric ceramic composition for use in high frequency |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5142694A JPH06333426A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06333426A true JPH06333426A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=15321370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5142694A Pending JPH06333426A (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 高周波用誘電体磁器組成物 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5407876A (ja) |
EP (1) | EP0625491B1 (ja) |
JP (1) | JPH06333426A (ja) |
DE (1) | DE69401378T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10055307C2 (de) * | 1999-11-09 | 2002-11-07 | Murata Manufacturing Co | Dielektrische Keramikzusammensetzung, Verfahren zu deren Herstellung sowie ihre Verwendung |
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---|---|---|---|---|
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US6034015A (en) * | 1997-05-14 | 2000-03-07 | Georgia Tech Research Corporation | Ceramic compositions for microwave wireless communication |
JP4596004B2 (ja) * | 2005-03-16 | 2010-12-08 | 株式会社村田製作所 | 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、及び通信機装置 |
US7572748B1 (en) * | 2006-10-20 | 2009-08-11 | Skyworks Solutions, Inc. | Materials comprising barium zirconate and methods for manufacturing thereof |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55102292A (en) * | 1979-01-29 | 1980-08-05 | Nippon Electric Co | High frequency high output transistor amplifier |
JPS59190264A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-29 | 住友特殊金属株式会社 | 磁気ヘツド用磁器組成物 |
US4665041A (en) * | 1985-05-10 | 1987-05-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition for high frequencies |
DD253609A1 (de) * | 1986-11-17 | 1988-01-27 | Hermsdorf Keramik Veb | Keramisches dielektrikum und verfahren zu seiner herstellung |
JP2617938B2 (ja) * | 1987-05-26 | 1997-06-11 | 株式会社デンソー | 誘電体共振器材料の製造方法 |
JPS6469514A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-15 | Ube Industries | Preparation of starting powder for condenser material |
FR2640963B1 (ja) * | 1988-12-23 | 1991-03-01 | Europ Composants Electron | |
JPH0397665A (ja) * | 1989-09-09 | 1991-04-23 | Taiyo Yuden Co Ltd | 還元再酸化型半導体コンデンサ用磁器組成物 |
JPH0570222A (ja) * | 1991-09-18 | 1993-03-23 | Ngk Spark Plug Co Ltd | BaO−xTiO2 系誘電体磁器 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP5142694A patent/JPH06333426A/ja active Pending
-
1994
- 1994-05-19 DE DE69401378T patent/DE69401378T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-19 US US08/245,612 patent/US5407876A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-19 EP EP94107782A patent/EP0625491B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10055307C2 (de) * | 1999-11-09 | 2002-11-07 | Murata Manufacturing Co | Dielektrische Keramikzusammensetzung, Verfahren zu deren Herstellung sowie ihre Verwendung |
US6642167B1 (en) | 1999-11-09 | 2003-11-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition, monolithic ceramic substrate, ceramic electronic component, and monolithic ceramic electronic component |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0625491B1 (en) | 1997-01-08 |
DE69401378D1 (de) | 1997-02-20 |
US5407876A (en) | 1995-04-18 |
DE69401378T2 (de) | 1997-04-24 |
EP0625491A1 (en) | 1994-11-23 |
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