使用磁性薄膜材料制作高頻和微波器件是近幾年的熱門(mén)課題。磁性薄膜材料可以工作在幾個(gè)MHz到數(shù)十個(gè)GHz的頻率范圍內(nèi)。使用磁性薄膜材料可以大大提高元器件的性能,降低元器件的體積。同時(shí),磁性薄膜器件便于與集成電路工藝結(jié)合。因此,磁性薄膜器件的研究受到業(yè)界的重視。鐵磁薄膜材料的磁導(dǎo)率對(duì)于設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)電感、諧振器、變壓器和環(huán)形器等射頻元件是一個(gè)非常重要的參數(shù)。為了準(zhǔn)確設(shè)計(jì)上述器件,有必要準(zhǔn)確測(cè)量磁性薄膜在高頻下的磁導(dǎo)率。鑒于此,需要研究能夠在高頻下起作用的測(cè)量磁性薄膜磁導(dǎo)率的裝置。到目前為止,磁導(dǎo)率測(cè)量技術(shù)已被分為兩大類。第一種是利用由外部電磁場(chǎng)脈沖引起感應(yīng)線圈中的磁通量變化。第二種方法是利用包括微帶、共面波導(dǎo)和同軸線的傳輸線微擾。本文針對(duì)上述兩種測(cè)量技術(shù)所制造的測(cè)試裝置進(jìn)行了相關(guān)研究和設(shè)計(jì),主要內(nèi)容包括三大部分:首先介紹了短路微帶線法的測(cè)試夾具,從傳輸線理論和等效阻抗法推導(dǎo)出此夾具對(duì)應(yīng)的復(fù)磁導(dǎo)率的計(jì)算公式。用HFSS對(duì)夾具進(jìn)行仿真,研究夾具各項(xiàng)尺寸的影響,然后建模確定具體尺寸,用仿真數(shù)據(jù)計(jì)算磁導(dǎo)率以驗(yàn)證夾具的有效性。加工了相應(yīng)的實(shí)物,把33nm的NiFe薄膜放入實(shí)物中測(cè)試,計(jì)算其磁導(dǎo)率。然后,先介紹了由行波型驅(qū)動(dòng)線圈組成的雙線圈模型,設(shè)計(jì)了符合實(shí)際要求的行波型驅(qū)動(dòng)線圈。之后,研究了多種感應(yīng)線圈和輸出結(jié)構(gòu)的組合,最終采用極簡(jiǎn)的環(huán)形感應(yīng)線圈結(jié)構(gòu)加微帶線輸出的組合。此種組合在低頻和高頻段均有較高的靈敏度,且降低了設(shè)計(jì)、加工和裝配的難度。用仿真數(shù)據(jù)計(jì)算磁導(dǎo)率驗(yàn)證夾具可行后,加工了相應(yīng)的實(shí)物。用它測(cè)試了2500nm的NiFe薄膜,并計(jì)算了NiFe薄膜的磁導(dǎo)率。最后,研究和設(shè)計(jì)了屏蔽環(huán)感應(yīng)線圈的結(jié)構(gòu),并分析如何能抵消電場(chǎng)的影響;對(duì)簡(jiǎn)單環(huán)形感應(yīng)線圈實(shí)物測(cè)試時(shí)出現(xiàn)的低頻段信噪比高、感應(yīng)線圈小的問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn),使最低可測(cè)頻率達(dá)到幾十MHz。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 杜朝鋒;黃英;秦秀蘭;;納米磁性薄膜的研究進(jìn)展[J];兵器材料科學(xué)與工程;2007年02期

2 張秀成,聶彥,何華輝,江建軍;薄膜材料復(fù)介電常數(shù)與復(fù)磁導(dǎo)率測(cè)試研究[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 王俊玲;王添文;李永卿;郭紅霞;王群;;磁性材料磁導(dǎo)率的測(cè)量及其分析[A];第17屆全國(guó)電磁兼容學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 范斌;基于短路微帶線法的復(fù)磁導(dǎo)率測(cè)量設(shè)備研究[D];蘭州大學(xué);2015年

2 駱俊百;共面波導(dǎo)測(cè)試磁性薄膜微波磁性能[D];電子科技大學(xué);2014年

3 艾明哲;短路微帶線法測(cè)量磁性薄膜材料的復(fù)磁導(dǎo)率[D];電子科技大學(xué);2013年

4 吳靜靜;固體電介質(zhì)薄膜、薄片復(fù)介電常數(shù)的測(cè)量研究[D];電子科技大學(xué);2007年

5 彭顯旭;磁性納米膜微波磁譜測(cè)量系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2817120