專利名稱：天線用磁性材料、以及天線和無線通信器械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適用于天線用途的磁性材料、以及使用其的天線和無線通信器械。
背景技術：
近年來，正在推進移動電話機和移動信息終端等的無線通信器械所使用的無線信號頻率的高頻化。例如，第一代移動電話機的使用頻率為800MHz頻帶，相對于此，2001年以后開始服務的第三代移動電話機的使用頻率變成2GHz頻帶，要求能夠在包含GPS及藍牙、無線LAN用途的GHz頻帶使用的天線。另外，伴隨著無線通信器械的多功能化，對應于多種無線方式的多頻帶 模式化也正在發(fā)展，對于這樣的無線通信器械所使用的天線而言，也要求可以在寬的頻率頻帶下使用。再有，近來，伴隨著無線通信器械的小型化，天線自身的進一歩小型化也成為緊迫的課題。這樣，對于近年的無線通信器械所使用的天線而言，熱切地希望可實現(xiàn)高頻率下的寬頻帶化和小型化的兩者。與這樣的技術相關，例如在專利文獻I中記載了將通過適當?shù)剡x擇放射電極和接地電極的形狀而得到小型薄型化、高增益和寬頻帶特性作為目的的微帶(micro-strip)構造的芯片型天線元件。另外，在專利文獻2中記載了含有Y型鐵氧體(ferrite)作為主相的六方晶鐵氧體和使用其的天線。再有，在專利文獻3中提出了作為電磁場結合調整體而使用將具有超順磁性的磁性納米粒子分散在非磁性的母材(matrix)中的復合磁性介電材料的天線。此外，在專利文獻4中記載了以Co置換型的W型六方晶鐵氧體作為主相的磁性氧化物分散于樹脂而成的復合磁性材料和使用其的天線。此外，在專利文獻5中記載了具備用由Y型、Z型或M型的鐵氧體化合物組成的氧化物系磁性材料構成的絕緣體層的天線裝置。專利文獻專利文獻I :日本專利第3625191號公報專利文獻2 :國際公開第2006/064839號小冊子專利文獻3 日本特開2008-228227號公報專利文獻4 :日本特開2010-238748號公報專利文獻5 日本特開2005-278067號公報

發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的問題在此，與天線的小型化相關，電磁波的波長縮短率等于傳送介質中的相位速度的降低率，由于該相位速度理論上與介質的相對磁導率和相對介電常數(shù)的積的平方根成反比例，因此，一般來說，通過使用磁導率和/或介電常數(shù)與真空中相比更大的材料作為天線的基材和母材，可以縮短在該天線中傳播的電磁波的波長，從而可以謀求其小型化。具體而言，通過磁性材料內的電磁波(電波)的波長λ用I/^ ("V X s V)表示(波長縮短效果)。這里，因子r表示磁性材料的復相對磁導率μ r的實部，因子ε ' r表示磁性材料的復相對介電常數(shù)εΓ的實部。還有，這里的“波長縮短率”是用“在傳送介質傳播的電磁波的波長/真空中的電磁波的波長”所表示的值，該值越小，表示波長縮短效果越好。與此相關，例如，在專利文獻I中存在與通過提高相對介電常數(shù)而實現(xiàn)的天線的小型化相關的記載。然而，在專利文獻I記載的天線中使用相對介電常數(shù)大的基材的情況下，得到高效率的頻率頻帶狹小，其結果，可使用的頻率頻帶被限制到不適合的程度。另外，如果使用專利文獻2所記載的Y型六方晶鐵氧體那樣的磁性材料，則在GHz以上的高頻率頻帶下的磁損耗會變得過大，在這樣的情況下，可使用的頻率頻帶被限制到不適合的程度。再有，由于在專利文獻3所記載的天線中，所使用的磁性納米粒子的粒徑如字面上那樣是納米級的，因此，向作為其分散劑的樹脂材料的分散性不充分，另外，由于難以進行高填充，導致難以得到充分的天線性能。另外，由于在操作性方面較差，而且導致制造成本的増加，因此，很難說這樣的磁性納米粒子適于產(chǎn)品的量產(chǎn)。 另ー方面，由本申請人得到的專利文獻4所記載的復合磁性材料，使用W型鐵氧體，因此，具有能夠減小高頻率下的磁損耗和介電損耗的優(yōu)點。然而，由于W型鐵氧體的磁導率比較小，另外，為了采用將W型鐵氧體與樹脂混合而形成的復合體而進一歩降低作為整體的磁導率，因此，專利文獻4所記載的復合磁性材料，從充分減小上述波長縮短率而謀求天線的更加小型化的觀點看，可能存在不充分的情況。另ー方面，在專利文獻5中，如上所述，公開了各種組成的鐵氧體作為天線的材料，然而，這些詳細的材料物性并不清楚，一般而言，使用這樣的材料的天線也被認為在GHz以上的高頻率頻帶下的磁損耗大到了不適合程度。因此，本發(fā)明是有鑒于上述情況而完成的發(fā)明，其目的在于，提供一種可以實現(xiàn)在高頻率下可寬頻帶且高效率地使用、再有、在制造時的操作性和經(jīng)濟性方面表現(xiàn)優(yōu)良、且適用于量產(chǎn)的小型天線的天線用磁性材料、以及使用其的天線和無線通信器械。解決課題的技術手段為了解決上述課題，本發(fā)明人們著眼于具有特定的結晶構造的鐵氧體的組成和物性等而反復研究，其結果，發(fā)現(xiàn)了對上述課題有效的解決手段，從而完成本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的天線用磁性材料，包含用下述通式⑴表示的M型六方晶鐵氧體作為主相，并且，平均結晶粒徑為5 μ m以上。MA · Fe12_x · MBx · O19... (I)在上述通式(I)中，“MA”表示選自Sr和Ba中的至少ー種的金屬元素，“MB”表示MC或MD，“MC”表示選自Al、Cr、Sc和In中的至少ー種的金屬元素，“ MD”表示選自Ti、Sn和Zr中的至少ー種的金屬元素與選自Ni、Zn、Mn、Mg、Cu和Co中的至少ー種的金屬元素的等摩爾量混合物。X是I以上5以下的數(shù)(例如，1、1.5、2、3……5等)。還有，在上述中，“主相”是指作為磁性粉末中主要的成分(相對于粒子整體的比率超過50質量％的成分)而含有的相。另外，“平均結晶粒徑”是通過在后述的實施例中具體描述的方法測定的中位數(shù)直徑D50%。本發(fā)明人們在測定了使用具有這樣的構成的天線用磁性材料制作的天線的特性之后，確認了該天線與現(xiàn)有的天線相比，不僅在高頻率下的有效的頻帶寬度和效率方面表現(xiàn)優(yōu)良，而且可充分地小型化。實現(xiàn)這樣的有利效果的作用機制的詳細情況還未清楚，但可以推定為例如如下所述。但是，作用并不限定于此(下同)。在含有上述組成的鐵氧體且平均結晶粒徑為5μπι以上的天線用磁性材料中，作為主相的M型六方晶鐵氧體除了主成分金屬(上述MA和Fe)之外，還含有副成分金屬(上述MB),因此，降低了阻礙磁矩(magnetic moment)的方位轉換的結晶磁各向異性能量的壁壘，由此，自然共振頻率f0 (η)向更低的頻率側遷移(shift)，S卩，進ー步提高了復相對磁導率的實部μ , r0更具體而言，自然共振出現(xiàn)在5GHz左右以上的頻率頻帶，充分地抑制了因在不到其的頻率下的自然共振而引起的磁損耗。另外，由于天線用磁性材料充分地結晶生長，以特別使平均結晶粒徑變成5μπι以上，因此，磁疇壁的共振在更低的頻率的交流磁場中變得顯著，即，磁疇壁共振頻率f0(d*w)向更低的頻率側遷移。更具體而言，磁疇壁共振出現(xiàn)在IGHz左右以下的頻率頻帶，從而能夠充分地抑制因超過其的頻率下的磁疇壁共振而引起的磁損耗。從這些結果可以推測，在整個I 5GHz左右的寬的高頻率頻帶，有效地降低了磁導率的損耗系數(shù)tan δ μ (復相對磁導率μ r的虛部μ " r/復相對磁導率μ r的實部μ ’ r)，從而能夠有效地抑制因磁損耗的增大所引起的效率的過度降低。
另外，此時，由于如上所述相對磁導率實部變得更大，因此,材料整體的磁導率和介電常數(shù)的積與現(xiàn)有相比變大，由此，有效地提高了波長縮短效果而能夠縮短接收對象的電磁波的波長，其結果，可以謀求天線的小型化。與此同吋，由于在材料階段的粉體粒徑充分大至I μ m左右，因此，與使用上述現(xiàn)有的磁性納米粒子的情況相比，在操作性方面表現(xiàn)優(yōu)良，能夠防止天線制造時的成本的増大，其結果，可以顯著地提高制品的量產(chǎn)性和經(jīng)濟性。在以上的點中，該天線用磁性材料優(yōu)選為，自然共振頻率f0(n)為5GHz以上，并且，磁疇壁共振頻率f0 (d -w)為O. 8GHz以下。另外，該天線用磁性材料優(yōu)選為，例如在2GHz下的復相對磁導率的實部(μ ^ r)為I. 2以上，并且，磁損耗(磁導率的損耗系數(shù)tan δ μ)為0.01以下。再有，該天線用磁性材料優(yōu)選為，例如在2GHz下的復相對介電常數(shù)的實部(ε ' r)為30以下，并且，介電損耗(介電常數(shù)的損耗系數(shù)tan δ ε )為O. 05以下。再有，本發(fā)明的天線用磁性材料可以進一歩含有選自O. I 3質量％的Si02、
O.5 5質量％的CaO和O. 5 8質量％的Bi2O3中的至少ー種。這里，“質量表示相對于磁性成分的合計量的含有比率(SI單位標準)，與重量基準(重量％，Wt% )實質上相同(下同)。通過按照這樣的含有比率含有作為副成分的這些化合物，從而具有促進結晶粒生長或者使結晶粒生長容易均勻化的優(yōu)點。另外，本發(fā)明的天線，是可以使用本發(fā)明的天線用磁性材料而有效地制造的天線，具備含有該磁性材料的基底、設置在該基底的表面或內部的導體、連接于該導體且用于對該導體供給電能的供電端子。再有，從進一歩降低作為天線整體的介電常數(shù)的觀點看，當天線的至少一部分(例如作為由天線用磁性材料形成的基底的燒結體)是多孔質時，是有用的。這樣，可以進一歩降低天線的基底甚至該天線的介電常數(shù)，從而可以進ー步減少介電損耗，由此，可以進一步提聞天線的效率。這至，從特別提聞天線效率的觀點看，所述基底優(yōu)選為，空隙率為I 40%的燒結體。此外，本發(fā)明的無線通信器械的特征在于，是使用本發(fā)明的天線而有效地得到的無線通信器械，具備上述本發(fā)明的天線。發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的天線用磁性材料，含有特定的M型六方晶鐵氧體作為主相，并且，平均結晶粒徑為5 μ m以上，因此，能夠在高頻率下維持足夠寬的頻帶寬度，井能夠縮短接收對象的電磁波的波長而謀求天線和具備其的無線通信器械的小型化，再有，由于制造エ序中的操作容易(操作(handling)性好)，因此，也非常適用于量產(chǎn)，其結果，能夠提高使用其的天線和無線通信器械的特性、生產(chǎn)性和經(jīng)濟性。


圖I是概念性地表示使用實施方式的天線用磁性材料而形成的天線的優(yōu)選的ー個實施方式的構成的立體圖。圖2是表示具備使用了實施方式的天線用磁性材料的天線的無線通信器械的優(yōu)選的ー個實施方式的概略構成的平面圖。符號的說明
I…天線、2…基底、4…導體、6…供電端子、10···移動電話機(無線通信器械)、IOCA…第I筐體、IOCB…第2筐體、11···第I天線(天線)、12…第2天線(天線)、13…鉸合部。
具體實施例方式以下，對本發(fā)明的實施方式進行詳細的說明。還有，上下左右等的位置關系，除非另有說明，均基于圖面所示的位置關系。另外，圖面的尺寸比率不限定于圖示的比率。再有，以下的實施方式是用于說明本發(fā)明的例示，目的不在于將本發(fā)明僅限定于該實施方式。此夕卜，在不偏離本發(fā)明的要g的情況下，可以對本發(fā)明進行各種變形。(天線用磁性材料)本實施方式的天線用磁性材料含有M型六方晶鐵氧體作為主相，并且，平均結晶粒徑D50為5μηι以上。該M型六方晶鐵氧體用下式(I)表示MA · Fe12_x · MBx · O19... (I)式中，“ΜΑ”表示選自Sr和Ba中的至少ー種的金屬元素，“MB”表示MC或MD，“MC”表不選自Al、Cr、Sc和In中的至少一種的金屬兀素，“MD”表不選自Ti、Sn和Zr中的至少ー種的金屬元素與選自Ni、Zn、Mn、Mg、Cu和Co中的至少ー種的金屬元素的等摩爾量混合物。X是I以上5以下的數(shù)。另外，本實施方式的天線用磁性材料，優(yōu)選由上式(I)所表示的M型六方晶鐵氧體的單相組成，但是，在不減損上述作用效果的范圍下，也可以含有與該M型六方晶鐵氧體不同的相。此外，除了含有M型六方晶鐵氧體作為主相的磁性成分以外，還可以進ー步含有選自SiO2XaO和Bi2O3中的至少ー種，在這種情況下，這些成分的含有比率并沒有特別的限定，但按該順序分別優(yōu)選為O. I 3質量％、0. 5 5質量％和O. 5 8質量％。根據(jù)如上所述組成的天線用磁性材料，通過作為主相含有的M型六方晶鐵氧體除了主成分金屬(上述MA和Fe)之外還包含副成分金屬(MB)，從而進一步提高了復相對磁導率的實部，并充分地進行結晶生長，以使平均結晶粒徑變成5 μ m以上，因此，能夠使磁疇壁共振頻率f0(d -w)向更低的頻率側遷移。由此，在整個I 5GHz左右的寬的高頻率頻帶，可以顯著地降低磁導率的損耗系數(shù)tan δ μ，其結果，能夠充分地抑制由于磁損耗的增大而導致的效率的過度降低。另外，由于能夠進ー步增加復相對磁導率的實部，因此，與現(xiàn)有相比，可以使材料整體的磁導率和介電常數(shù)的積增大，由此，提高了波長縮短效果，從而可以謀求天線的小型化。而且，由于能夠提高材料粉體的操作性，因此，也可以顯著地提高天線制造時的經(jīng)濟性
和量產(chǎn)性。還有，若考慮這些方面，則本實施方式的天線用磁性材料優(yōu)選為，自然共振頻率f0 (η)為5GHz以上，并且，磁疇壁共振頻率f0(d · w)為O. 8GHz以下。另外，本實施方式的天線用磁性材料，例如在2GHz下的復相對磁導率實部為I. 2以上，并且，磁損耗為O. 01以下吋，是特別有用的。再有，本實施方式的天線用磁性材料，例如在2GHz下的復相對介電常數(shù)實部為30以下，并且，介電損耗為O. 05以下吋，是特別有用的。此外，當本實施方式的天線用磁性材料進ー步含有O. I 3質量％的Si02、0. 5 5質量％的CaO和O. 5 8質量％的Bi2O3中的至少ー種吋，由于容易促進或控制作為磁性材料的結晶粒生長，因此，能夠更有效且簡便地將磁性材料的平均結晶粒徑調整至5 μ m以上。(天線)接著，圖I是概念性地表示使用本發(fā)明的天線用磁性材料而形成的天線的優(yōu)選的一個實施方式的構成的立體圖。天線I是在基底2的表面和/或內部形成有至少ー個導體4的天線。該基底2使用上述本實施方式的天線用磁性材料而形成，其形狀沒有特別的限定，可以采用搭載在無線通信器械時所要求的各種形狀，一般而言，優(yōu)選使用例如圖I所示那樣的長方體塊狀的形狀等。在這樣的基底2例如是燒結體(陶瓷燒結體)的情況下，其可以通過通常的陶瓷制作エ藝制造。對其ー個例子進行說明，首先，以使燒結后的組成變成所期望的組成的方式稱量各原料，進行規(guī)定的時間的濕式混合，而調制由含有構成M型六方晶鐵氧體的金屬元素的金屬化合物組成的鐵氧體前驅體。該金屬化合物含有鐵(Fe)化合物和其他金屬(MA, MB)化合物，作為素材料，例如，可以使用Fe2O3等的氧化物作為鐵化合物，另外，使用BaCO3(SrCO3)、TiO2, Mn3O4等的氧化物作為其他金屬化合物。另外，替代這些化合物或者除了這些化合物以外，可以使用含有Al、Cr、Sc、In、Ti、Sn、Zr、Ni、Zn、Mn、Mg、Cu、Co、Zn等的氧化物。還有，在濕式混合處理中，除了例如使用鋼鐵制的介質(media)的球磨機和珠磨機等以外，還可以適當?shù)貞没旌蠙C、攪拌機或分散機等。接著，例如在大氣中對該鐵氧體前驅體進行適宜的溫度和時間的熱處理(預燒)，再有，在根據(jù)需要添加規(guī)定量的規(guī)定的添加物(上述的含有比率的Si02、CaO(添加方式是(CaCO3))和Bi2O3中的至少ー種)之后，進行適當?shù)臅r間的粉碎處理，從而得到M型六方晶鐵氧體的粉末(粉體)。另ー方面，根據(jù)需要，也可以對該粉末添加在后面的燒成處理中消失的燒失劑和分散材、潤滑劑、成形助劑等的本領域公知的添加剤。由于在使用燒失劑的情況下能夠在作為燒結體的基底2的內部形成微細的空隙而使基底2多孔質化，因此，能夠使基底2乃至天線I整體的介電常數(shù)降低而減少介電損耗，從而可以進ー步提高天線I的效率。即，存在空隙率越高，介電常數(shù)·磁導率越下降的趨勢，并存在可以提高因介電常數(shù)下降而引起的上述作用效果的增強效果的趨勢。按照這樣的觀點，作為燒結體的基底2優(yōu)選、適當?shù)鼐哂锌障?，更具體而言，作為燒結體的基底2的空隙率優(yōu)選為I 40%左右，更優(yōu)選為5 35%。然后，用適當?shù)姆椒▽λ{制的原料粉末進行造粒，在規(guī)定的壓カ下使其成形為所期望的形狀后，例如在大氣中對該成形體進行適宜的溫度和適宜的時間的熱處理(燒成)，得到作為燒結體的基底2。通過適當控制燒成條件，該燒結體的平均結晶粒徑能夠形成為，從Iym以下的微細的結晶粒徑開始生長至5μπι以上。在這樣的情況下，燒結體的平均結晶粒徑能夠根據(jù)燒成的處理溫度和處理時間而增減。例如，存在處理溫度越高，另外，處理時間越長，燒結體的平均結晶粒徑越大的趨勢。另外，通過上述的副成分的添加，存在促進結晶粒子的生長，容易使結晶粒子的生長均勻化的趨勢。還有，在鐵氧體前驅體的粉碎處理中，除了例如上述的各種裝置即使用鋼鐵制球 磨機等的介質的球磨機和珠磨機等之外，還可以適當?shù)厥褂没旌蠙C、攪拌機或分散機等。另外，可以通過例如印刷、蒸鍍、貼合或者電鍍銅或銅合金等的適當?shù)姆椒▉硇纬稍诨?的一個面所形成的導體4，在圖I中，在基底2的另ー個面所設置的供電端子6電連接于該導體4。該導體4的形狀沒有特別的限制，除了如圖I所記載那樣的平面薄片狀或者平面薄膜狀之外，還可以是例如蜿蜒(meander)狀、螺旋(helical)狀等的各種形狀。另夕卜，供電端子6是用于電連接導體4和外部的供電線的端子，從規(guī)定的供電線供給的電壓經(jīng)由該供電端子6而施加到導體4。(無線通信器械)圖2是表示具備使用了本發(fā)明的天線用磁性材料的天線的無線通信器械的優(yōu)選的一個實施方式的概略構成的平面圖(正面圖)。作為無線通信器械的移動電話機10是第I筐體IOCA和第2筐體IOCB通過鉸合部13連結的折疊式的ー種移動終端，其使用頻率頻帶例如是2GHz頻帶的頻率頻帯。在第2筐體IOCB的內部，在位于鉸合部13側的相反側的端部，配置有第I天線11 (天線)。該第I天線11是提供給移動電話機10的無線通信的收發(fā)信天線，在用于在移動電話機10和基站之間進行通話和電子郵件等的數(shù)據(jù)交換的電波的收發(fā)信中使用。另外，在第2筐體IOCB的內部，在鉸合部13側的相反側的部位，配置有第2天線12 (天線)。該第2天線12例如是用于GPS無線信號的收信的收信天線，用于從GPS衛(wèi)星發(fā)信的電波的收信，其頻率頻帶例如是I. 5GHz頻帶。在具有這樣的構成的移動電話機10中，第I天線11的基底使用本發(fā)明的天線用磁性材料而形成，由此，能夠使第I天線11小型化，同時能夠在移動電話機10的無線通信所使用的頻率(上述的例子中是2GHZ頻帶)中，在寬頻帶(例如幾十MHz)中使用第I天線11。另外，由于能夠使第I天線11小型化，因此可以提高移動電話機10的內部所設置的器械、部件、配線等的配置自由度，由此，能夠謀求移動電話機10的筐體的小型化。另外，第2天線12的基底也使用本發(fā)明的天線用磁性材料而形成，由此，能夠謀求第2天線12的小型化，同時能夠在用于GPS無線信號的收信的頻率頻帶中，在寬頻帶(例如幾十MHz)中使用第2天線12。再有，通常存在第2天線12在移動電話機10的筐體內的配置被限制的趨勢，但是，根據(jù)本實施方式，由于能夠使第2天線12小型化，因此，也可以提高筐體內的第2天線12的配置自由度。還有，如上所述，本發(fā)明并不限定于上述的各實施方式，在不改變其要g的限度下可以進行各種變形。例如，本發(fā)明的天線用磁性材料不限制于天線I和移動電話機10的天線，對GHz頻帶、特別是使用2 5GHz頻帶的所有無線通信器械均能夠適用。另外，本發(fā)明的無線通信器械除了移動器械之外，還可以舉出例如移動電話機用的室內外天線、無線LAN用的收發(fā)信機(母機、子機)等，本發(fā)明在其中特別是對要求小型化的器械非常有用。以下，對本發(fā)明的實施例進行說明，但是，本發(fā)明并不限定于這些實施例。(實施例I 27和比較例I 5)調制作為天線用磁性材料的各原料粉末，制作各實施例和各比較例的物性和特性評價用樣品(燒結體)，其中，作為天線用磁性材料的各原料粉末包含按照表I和表2中用X表示的組成比分別含有同表所示的MA和MB的M型六方晶鐵氧體粉；以及根據(jù)需要的同表所示的含有比率的添加物(Si02、CaO和Bi2O3的至少ー種)。還有，通過使用鋼鐵制球磨機進行16小時的各材料的濕式混合，在大氣中在1200°C下對該混合粉預燒2小時，在對其添加上述添加物后，用鋼鐵制球磨機粉碎16小時，從而調制原料粉末。另外，在IOOMPa的壓カ下將對原料粉末造粒而成的粒子成形為規(guī)定的形狀之后，在大氣中在1100 1380°C 的溫度下(實施例I是1200°C，實施例2是1250°C，實施例3是1350°C，其他實施例以其作為指標井根據(jù)作為目的的平均結晶粒徑而進行微調整)對該成形體進行2小時的原料粉末的燒成處理。還有，在實施例13和實施例25 27中，使用實施例5的原料粉末，再有，使用燒失劑(平均粒徑10 μ m的聚苯こ烯)來調整所期望的空隙率。(參考例I和2)除了使用以式CaTiO3作為基體(base)的介電粉和以式Ba2Co2Fe2O22所表示的Y型六方晶鐵氧體粉作為原料粉末以外，與上述的實施例和比較例相同，制作參考例I和2的物性和特性評價用樣品(燒結體)。(物性和特性評價)〈平均結晶粒徑〉利用掃描型電子顯微鏡觀察用濃鹽酸蝕刻后的燒結體樣品表面，由N = 50個的平均求出平均結晶粒徑。<材料常數(shù)>由調制后的各原料粉末的燒結體分別成形加工環(huán)狀樣品(外徑7mmX內徑3. 04mmX厚度I 2mm)，從使用網(wǎng)絡分析儀(Agilent公司制HP8510C)測量的頻率O. I 18GHz下的S參數(shù)的結果導出所得到的各環(huán)狀樣品的室溫25°C下的復相對磁導率μ r的實部yr'、虛部yr"和磁損耗tan δ μ。另外，從調制后的各原料粉末的燒結體分別成形加エ棒狀樣品(ImmX ImmX80mm),使用相同的網(wǎng)絡分析儀,通過在頻率2GHz下的空腔共振器攝動法，測量所得到的各棒狀樣品的室溫25°C下的復相對介電常數(shù)的實部er'、虛部ε r"和介電損耗tan δ ε。再有，由各環(huán)狀樣品的復相對磁導率的虛部的頻率依賴性，鑒定自然共振頻率f0 (η)(在5GHz以上的頻率頻帶中虛部μι·"的值表示峰值的頻率)和磁疇壁共振頻率f0(d · w)(在IGHz以下的頻率頻帶中虛部yr"的值表示峰值的頻率)。(天線特性)從調制后的各原料粉末的燒結體分別成形加工長方體塊狀樣品(10mmX3mmX4mm)，在所得到的各長方體塊狀樣品的表面上形成電極(還有，根據(jù)各樣品而適當調整電極圖案)，從而制作具有與圖I所示的構成大致相同的構成的、共振頻率是
I.5GHZ的各芯片型天線。將所得到的芯片型天線分別安裝在平面基板上，在使電極的一端連接至供電電極的狀態(tài)下，由使用小型3D放射指向性測量機(SAHMO公司制STARLAB)所測量的放射效率，評價最大放射效率和頻帶寬度(放射效率變成50%以上的以I. 5GHz為中心的頻率范圍)。<空隙率>空隙率是利用掃描型電子顯微鏡觀察用濃鹽酸蝕刻后的燒結體樣品表面，通過圖像解析處理算出空隙所占有的面積后，在將空隙形狀視為球形的基礎下，乘以2/3而換算成體積占有率。表I和表2中匯總表示所得到的測量評價結果。由這些結果，判明了本發(fā)明的實施例的原料粉末和天線滿足全部的下述條件自然共振頻率f0(n)為5GHz以上，磁疇壁共 振頻率f0(d · w)為O. 8GHz以下，2GHz下的復相對磁導率實部μ ' r為I. 2以上，磁損耗為O. 01以下，2GHz下的復相對介電常數(shù)實部ε' r為30以下，以及介電損耗為O. 05以下，因而與比較例和參考例相比，確認了其優(yōu)越性。另外，由實施例5、實施例13和實施例25 27的比較，確認了將空隙率調整至I 40%的樣品與沒有這樣做的樣品相比，可以顯著地提高最大放射效率和頻帶寬度，從而在天線效率方面特別優(yōu)良。[表 I]
權利要求
1.一種天線用磁性材料，其特征在于， 包含用下述通式(I)表示的M型六方晶鐵氧體作為主相，平均結晶粒徑為5 以上， MA Fe12_x MBx O19 ... (I) 式中，MA是選自Sr和Ba中的至少一種，MB是MC或MD，MC是選自Al、Cr、Sc和In中的至少一種，MD是選自Ti、Sn和Zr中的至少一種與選自Ni、Zn、Mn、Mg、Cu和Co中的至少一種的等量混合物，X是I以上5以下的數(shù)。
2.根據(jù)權利要求I所述的天線用磁性材料，其特征在于， 進一步含有選自0. I 3質量％的5102、0. 5 5質量％的0&0和0. 5 8質量％的Bi2O3中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的天線用磁性材料，其特征在于， 自然共振頻率f0(n)為5GHz以上，并且，磁疇壁共振頻率f0(d w)為0. 8GHz以下。
4.根據(jù)權利要求I 3中的任一項所述的天線用磁性材料，其特征在于， 2GHz下的復相對磁導率實部為I. 2以上，并且，2GHz下的磁損耗為0. 01以下。
5.根據(jù)權利要求I 4中的任一項所述的天線用磁性材料，其特征在于， 2GHz下的復相對介電常數(shù)實部為30以下，并且，2GHz下的介電損耗為0. 05以下。
6.一種天線，其特征在于， 具備 包含權利要求I 5中的任一項所述的天線用磁性材料的基底； 設置在所述基底的表面或內部的導體；以及 連接于所述導體并且對該導體供給電能的供電端子。
7.根據(jù)權利要求6所述的天線，其特征在于， 所述基底是空隙率為I 40%的燒結體。
8.一種無線通信器械，其特征在于， 具備權利要求6或7所述的天線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以實現(xiàn)在高頻率下可寬頻帶且高效率地使用且在生產(chǎn)性和經(jīng)濟性方面表現(xiàn)優(yōu)良的小型天線等的天線用磁性材料、以及使用其的天線和無線通信器械。天線用磁性材料包含用通式(1)MA·Fe12-X·MBX·O19(式中，MA是選自Sr和Ba中的至少一種，MB是MC或MD，MC是選自Al、Cr、Sc和In中的至少一種，MD是選自Ti、Sn和Zr中的至少一種與選自Ni、Zn、Mn、Mg、Cu和Co中的至少一種的等量混合物，X是1以上5以下的數(shù))表示的M型六方晶鐵氧體作為主相，并且，平均結晶粒徑為5μm以上。
文檔編號H01Q1/12GK102682947SQ201210062089
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權日2011年3月9日
發(fā)明者原田明洋, 川崎克己, 村本充廣, 石倉友和, 黑田朋史 申請人:Tdk株式會社