L波段環(huán)行器用石榴石鐵氧體及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-25 08:08
微波鐵氧體環(huán)行器在雷達(dá)系統(tǒng)收發(fā)組件(T/R組件)和電路中起信號(hào)分路隔離、匹配以及提高增益的作用,對(duì)電子系統(tǒng)性能有重要影響。而對(duì)于鐵氧體環(huán)行器來(lái)說(shuō),應(yīng)用于其中的鐵氧體材料對(duì)其性能有重要影響。與高頻段器件相比,L波段鐵氧體環(huán)行器工作頻段低,鐵氧體材料在低場(chǎng)區(qū)進(jìn)行工作時(shí),要求鐵氧體材料的飽和磁化強(qiáng)度(4πMs)較低,會(huì)導(dǎo)致材料的溫度穩(wěn)定性下降。因此,本文針對(duì)L波段環(huán)行器中低4πMs石榴石鐵氧體材料的制備技術(shù)進(jìn)行研究,并基于此材料進(jìn)行環(huán)行器仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用傳統(tǒng)氧化物陶瓷工藝制備低4πMs石榴石鐵氧體材料,研究配方、添加劑、缺鐵量和工藝等因素對(duì)材料飽和磁化強(qiáng)度(4πMs)、居里溫度(Tc)、鐵磁共振線(xiàn)寬(ΔH)、溫度穩(wěn)定性和介電損耗等性能的影響。確定材料的基礎(chǔ)配方為Y2.7-yCa0.3-zGdyAlxFe4.68-x-zZr0.3Vz
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
幾種不同環(huán)行器結(jié)構(gòu)示意圖
通過(guò)調(diào)節(jié)材料的抵消點(diǎn)溫度 Td可以改善材料在工穩(wěn)定性。)溫度系數(shù)4πMs體材料的溫度系數(shù)4πMs可定義為在溫度變化 1℃時(shí),材料 4πMs來(lái)表征材料的溫度穩(wěn)定性,對(duì)于石榴石鐵氧體,通?梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)抵消點(diǎn)溫度 Td和居里溫度 Tc,使材料 4πMs溫度曲線(xiàn)在器件更為平坦,從而降低材料的4πMs,提高材料的溫度穩(wěn)定性。隨,微波器件的工作環(huán)境越來(lái)越嚴(yán)苛,因此需要微波材料在更寬更高的溫度穩(wěn)定性。)鐵磁共振線(xiàn)寬 ΔH共振線(xiàn)寬 H 定義為 χ (H)的共振吸收峰的半峰高的寬度,一般 振點(diǎn)吸收越大,可利用此共振吸收現(xiàn)象做成共振式隔離器。對(duì)共振曲線(xiàn)尾部的損耗對(duì)器件性能也是有影響的,不僅需求鐵氧,而且要求共振峰的尾部和低場(chǎng)時(shí)的損耗越小越好,不同磁化場(chǎng)況如圖 2-1 所示。
用來(lái)表征鐵氧體材料介電損耗的大小。固豫被認(rèn)為是多晶鐵氧體微波介電損耗的主要的主要途徑是抑制晶格中離子空位的產(chǎn)生、相的出現(xiàn)、減少宏觀或微觀的不均勻性(如材料中的極化離子 Fe2+濃度、氣孔和另相制備鐵氧體材料時(shí),通常采用缺鐵配方、摻,從而降低材料的介電損耗。代規(guī)律及對(duì)石榴石鐵氧體材料性能的的通用分子式為 R3Fe5O12,晶體結(jié)構(gòu)為體內(nèi)含有 8 個(gè)分子。在石榴石鐵氧體氧離子次晶格:十二面體 c 位、八面體 a 位和四面c 位、16 個(gè) a 位和 24 個(gè) d 位,如圖 2-2 所分布于三種次晶格中,并且可以與半徑相近的各項(xiàng)性能,以達(dá)到器件要求的指標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微波鐵氧體器件現(xiàn)狀及新一代集成化微波鐵氧體器件展望[J]. 劉強(qiáng),蔣運(yùn)石,許天奇. 磁性材料及器件. 2017(01)
[2]球磨對(duì)鐵氧體磁體性能及磁控管中心磁場(chǎng)的影響[J]. 范博,程博,謝金強(qiáng),唐正華. 磁性材料及器件. 2016(03)
[3]Nd2O3摻雜對(duì)YIG鐵氧體微觀結(jié)構(gòu)及磁性能的影響[J]. 高建強(qiáng),鄧江峽,鄭鵬,鄭梁,秦會(huì)斌. 電子元件與材料. 2016(05)
[4]Bi3+摻雜對(duì)Y2.7Ca0.3Zr0.3Fe4.7O12成相溫度及磁性能的影響研究[J]. 郭小波,王麗麗,黃志高. 福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[5]低溫?zé)Y(jié)Sn取代Bi-CVG鐵氧體的介電性能研究[J]. 李寧. 山東工業(yè)技術(shù). 2015(15)
[6]Zn2+、Sn4+共取代對(duì)YIG鐵氧體性能的影響[J]. 張寧寧,蘇樺,荊玉蘭,張懷武. 壓電與聲光. 2015(03)
[7]低溫共燒陶瓷鐵氧體環(huán)行器的設(shè)計(jì)與分析[J]. 彭龍,王浩,易祖軍,黃凱雯,溫保健,戴茂. 強(qiáng)激光與粒子束. 2014(11)
[8]摻Li2O-B2O3-ZnO玻璃低溫?zé)Y(jié)釔鐵氧體及其磁性能研究[J]. 宗波,劉文軍,趙大田,劉敬旗. 熱加工工藝. 2013(24)
[9]Ka波段微帶環(huán)行器設(shè)計(jì)與HFSS仿真[J]. 李壽鵬,魏克珠. 磁性材料及器件. 2013(06)
[10]B2O3對(duì)YCaZrVIG鐵氧體微結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 徐衛(wèi)良,陳秀娟,楊建,丘泰. 人工晶體學(xué)報(bào). 2013(02)
博士論文
[1]高性能M型鋇鐵氧體及在毫米波環(huán)行器中的應(yīng)用研究[D]. 鄔傳健.電子科技大學(xué) 2018
[2]摻雜稀土石榴石型鐵氧體納米材料磁性能研究及應(yīng)用[D]. 徐海濤.吉林大學(xué) 2008
碩士論文
[1]S/C波段環(huán)行器用石榴石鐵氧體制備及應(yīng)用研究[D]. 蒲志勇.電子科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):3456992
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
幾種不同環(huán)行器結(jié)構(gòu)示意圖
通過(guò)調(diào)節(jié)材料的抵消點(diǎn)溫度 Td可以改善材料在工穩(wěn)定性。)溫度系數(shù)4πMs體材料的溫度系數(shù)4πMs可定義為在溫度變化 1℃時(shí),材料 4πMs來(lái)表征材料的溫度穩(wěn)定性,對(duì)于石榴石鐵氧體,通?梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)抵消點(diǎn)溫度 Td和居里溫度 Tc,使材料 4πMs溫度曲線(xiàn)在器件更為平坦,從而降低材料的4πMs,提高材料的溫度穩(wěn)定性。隨,微波器件的工作環(huán)境越來(lái)越嚴(yán)苛,因此需要微波材料在更寬更高的溫度穩(wěn)定性。)鐵磁共振線(xiàn)寬 ΔH共振線(xiàn)寬 H 定義為 χ (H)的共振吸收峰的半峰高的寬度,一般 振點(diǎn)吸收越大,可利用此共振吸收現(xiàn)象做成共振式隔離器。對(duì)共振曲線(xiàn)尾部的損耗對(duì)器件性能也是有影響的,不僅需求鐵氧,而且要求共振峰的尾部和低場(chǎng)時(shí)的損耗越小越好,不同磁化場(chǎng)況如圖 2-1 所示。
用來(lái)表征鐵氧體材料介電損耗的大小。固豫被認(rèn)為是多晶鐵氧體微波介電損耗的主要的主要途徑是抑制晶格中離子空位的產(chǎn)生、相的出現(xiàn)、減少宏觀或微觀的不均勻性(如材料中的極化離子 Fe2+濃度、氣孔和另相制備鐵氧體材料時(shí),通常采用缺鐵配方、摻,從而降低材料的介電損耗。代規(guī)律及對(duì)石榴石鐵氧體材料性能的的通用分子式為 R3Fe5O12,晶體結(jié)構(gòu)為體內(nèi)含有 8 個(gè)分子。在石榴石鐵氧體氧離子次晶格:十二面體 c 位、八面體 a 位和四面c 位、16 個(gè) a 位和 24 個(gè) d 位,如圖 2-2 所分布于三種次晶格中,并且可以與半徑相近的各項(xiàng)性能,以達(dá)到器件要求的指標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】:
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[5]低溫?zé)Y(jié)Sn取代Bi-CVG鐵氧體的介電性能研究[J]. 李寧. 山東工業(yè)技術(shù). 2015(15)
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[7]低溫共燒陶瓷鐵氧體環(huán)行器的設(shè)計(jì)與分析[J]. 彭龍,王浩,易祖軍,黃凱雯,溫保健,戴茂. 強(qiáng)激光與粒子束. 2014(11)
[8]摻Li2O-B2O3-ZnO玻璃低溫?zé)Y(jié)釔鐵氧體及其磁性能研究[J]. 宗波,劉文軍,趙大田,劉敬旗. 熱加工工藝. 2013(24)
[9]Ka波段微帶環(huán)行器設(shè)計(jì)與HFSS仿真[J]. 李壽鵬,魏克珠. 磁性材料及器件. 2013(06)
[10]B2O3對(duì)YCaZrVIG鐵氧體微結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 徐衛(wèi)良,陳秀娟,楊建,丘泰. 人工晶體學(xué)報(bào). 2013(02)
博士論文
[1]高性能M型鋇鐵氧體及在毫米波環(huán)行器中的應(yīng)用研究[D]. 鄔傳健.電子科技大學(xué) 2018
[2]摻雜稀土石榴石型鐵氧體納米材料磁性能研究及應(yīng)用[D]. 徐海濤.吉林大學(xué) 2008
碩士論文
[1]S/C波段環(huán)行器用石榴石鐵氧體制備及應(yīng)用研究[D]. 蒲志勇.電子科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):3456992
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