[實(shí)用新型]有效線寬掃頻測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520287389.2
• 申請日: 2015-05-06
• 公開（公告）號: CN204789959U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙勇
• 申請（專利權(quán)）人: 西南應(yīng)用磁學(xué)研究所
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12;G01R27/26
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種有效線寬掃頻測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著微波磁性器件的廣泛應(yīng)用和低維磁性材料及磁電子器件等前沿技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對磁性材料寬頻/各種磁化狀態(tài)以及各種物理形態(tài)的材料特性進(jìn)行精確測量是不可或缺的。現(xiàn)在微波磁性材料特性參數(shù)測試方法與實(shí)際使用脫節(jié)，測試頻率局限于窄頻段，一般是9.3GHz點(diǎn)頻，同時樣品只能是規(guī)定形狀。這種方法的本質(zhì)是假定鐵磁共振有效線寬為常數(shù)，但無論理論還是大量實(shí)踐都證明這種鐵磁共振有效線寬為常數(shù)的假定是非常粗糙的，不準(zhǔn)確的，不能反映真實(shí)情況，更無法對新興低維功能磁性材料和磁電子材料等進(jìn)行測試，無法為傳統(tǒng)器件甚至新興器件的設(shè)計提供準(zhǔn)確的依據(jù)。目前微波鐵氧體材料測試有效線寬一般采用國際標(biāo)準(zhǔn)IEC60556-2006，受微波腔諧振頻率的限制，目前技術(shù)僅適用于點(diǎn)頻。微波磁性材料現(xiàn)有測試參數(shù)與實(shí)際使用脫節(jié)，矛盾越來越突出。矛盾表現(xiàn)在兩大方面，一方面主要是器件工作頻率和工作磁場多種多樣而測試為點(diǎn)頻，這導(dǎo)致?lián)p耗測量與實(shí)際使用脫節(jié)，這是目前矛盾的核心，矛盾另一方面是測量結(jié)果難以表征實(shí)際使用材料的特性。其主要原因在于有效線寬與測量頻率、磁化狀態(tài)、樣品形狀均有關(guān)，由于邊界條件改變退磁因子和內(nèi)部微波場分布，導(dǎo)致測量結(jié)果和實(shí)際使用情況不一致。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供了一種有效線寬掃頻測量系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中微波磁性材料損耗測試頻率與實(shí)際使用頻率不一致的問題，有利于提高磁性器件的開發(fā)周期，降低研制風(fēng)險，具有很強(qiáng)的實(shí)用價值。

本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：設(shè)計和制造一種有效線寬掃頻測量系統(tǒng)，包括樣品（1）及支撐結(jié)構(gòu)、可調(diào)諧振腔（2）、偏置磁場（3）、網(wǎng)絡(luò)特性分析儀（4）和特斯拉計（5）；所述網(wǎng)絡(luò)特性分析儀（4）連接所述可調(diào)諧振腔（2）；樣品（1）放置在可調(diào)諧振腔（2）上；特斯拉計（5）連接偏置磁場（3）；所述可調(diào)諧振腔（2）上的活塞在腔體內(nèi)滑動。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述樣品為微波鐵氧體材料，其形狀為圓球或圓盤。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述樣品（1）放置于可調(diào)諧振腔（2）中心并通過支撐結(jié)構(gòu)固定。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述可調(diào)諧振腔（2）的表面設(shè)有電鍍層；其電鍍層為金或銀。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)：所述偏置磁場（3）為電磁鐵，電磁鐵采用大功率直流電源驅(qū)動。

本實(shí)用新型的有益效果是：測試狀態(tài)與實(shí)際使用狀態(tài)一致，測試結(jié)果精度高，具有很強(qiáng)的實(shí)用價值。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型有效線寬掃頻測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

一種有效線寬掃頻測量系統(tǒng)，包括樣品（1）及支撐結(jié)構(gòu)、可調(diào)諧振腔（2）、偏置磁場（3）、網(wǎng)絡(luò)特性分析儀（4）和特斯拉計（5）；所述網(wǎng)絡(luò)特性分析儀（4）連接所述可調(diào)諧振腔（2）；樣品（1）放置在可調(diào)諧振腔（2）上；特斯拉計（5）連接偏置磁場（3）；所述可調(diào)諧振腔（2）上的活塞在腔體內(nèi)滑動。

所述樣品為微波鐵氧體材料，其形狀為圓球或圓盤。

所述樣品（1）放置于可調(diào)諧振腔（2）中心并通過支撐結(jié)構(gòu)固定。

所述可調(diào)諧振腔（2）的表面設(shè)有電鍍層；其電鍍層為金或銀。

所述偏置磁場（3）為電磁鐵，電磁鐵采用大功率直流電源驅(qū)動。

本實(shí)用新型同時提供了一種有效線寬掃頻測量方法，包括如下步驟：（A）調(diào)節(jié)可調(diào)諧振腔；（B）加載偏置磁場；（C）測試參數(shù)；（D）重復(fù)步驟（B）和步驟（C）；（E）重復(fù)步驟（A）到步驟（D）；（F）獲取有效線寬；樣品及支撐結(jié)構(gòu)位于可調(diào)諧振腔中心，可調(diào)諧振腔放置于偏置磁場中；可調(diào)諧振腔腔體尺寸進(jìn)行調(diào)整，其諧振頻率位于測試頻率。

所述步驟（B）中，調(diào)節(jié)偏置磁場，通過特斯拉計獲取當(dāng)前磁場強(qiáng)度；所述步驟（C）中，網(wǎng)絡(luò)特性分析儀獲得Q值和諧振頻率f0。

通過改變磁場，獲得當(dāng)前頻率下，Q值及諧振頻率f0和不同偏置磁場的對應(yīng)關(guān)系。

獲得不同頻率下Q值及諧振頻率f0和偏置磁場的對應(yīng)關(guān)系。

所述可調(diào)諧振腔（2）的表面設(shè)有電鍍層；其電鍍層包括但不限于金或銀;所述偏置磁場（3）為電磁鐵，電磁鐵采用大功率直流電源驅(qū)動。

在一實(shí)施例中，所述樣品為微波鐵氧體材料，其可以為任意形狀，一般采用圓球、圓盤或薄膜等形狀。

所述樣品放置于可調(diào)諧振腔中心，通過支撐結(jié)構(gòu)固定。