现代软磁铁氧体材料的应用及发展方向
2004-11-12 09:46:18
来源:《国际电子变压器》2004年12期
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现代软磁铁氧体材料的应用及发展方向
中国电子科技集团第九研究所赛茂总公司 刘兴 (四川 621000)
摘要:本文叙述了软磁铁氧体材料的分类、磁特性及使用概况。重点介绍了现代软磁铁氧体材料的实际应用及发展方向。
中图分类号:TM27 文献标识码:C 文章编号:1606-7517(2004)12-06-00
1引言
自1936年软磁铁氧体进入工业化生产以来,软磁铁氧体材料作为一种功能材料已在国民经济的各个领域得到广泛应用;特别是随着信息技术产业的飞速发展,软磁铁氧体材料的应用领域在不断扩大,几乎覆盖了已有各种频段的整机、分机或元器件,与人们的日常生活密切相关。电子、信息技术的迅猛发展,对软磁铁氧体材料的产量和品种需求日渐增多,给软磁铁氧体材料的发展带来了新的机遇;与此同时对软磁铁氧体材料本身也提出了更加苛刻的技术要求。如:开关电源的迅速推广和小型化、高频化,在频率提高的同时,对高频铁氧体材料又提出了降低高频功耗的要求;电子设备的轻量小型化,推动了电子元件片式化的高速发展,要求软磁铁氧体材料具有低烧结温度,高功率密度或高Q值;数字化技术的发展引起抗电磁干扰器件和脉冲变压器磁心需求增长,因此单片阵列式、小型、薄型、宽频带、多功能的抗EMI元器件将成为今后开发的重点,等等。
软磁铁氧体是铁氧体发展史的主干。软磁铁氧体材料从使用频率上分类,可分为音频、中频、高频、超高频等铁氧体材料;从应用角度上分类,大致可分为以下几类材料:高磁导率材料,μi>104,用于宽频带变压器、低频变压器、小型环形脉冲变压器及微型电感器等等;低损耗、高稳定性能材料,即高μQ值,低DF、αu值,用于中频载波机,高频甚高频调谐电路,扫频电路与集成电路组装的通信用滤波器;高频、大磁场用材料,在磁通密度变化幅度很大的情况下Q值很高,在偏置磁场作用下,μi变化大,用于质子同步加速器及高频加速器中的调谐磁心、小型电感器,作为发射机终端的级间耦合变压器,用作跟踪接收机在高频范围内进行扫描的高功率变压器;高饱和磁感应强度低功耗材料,用于开关电源、电视机偏转磁心及U型磁心;甚高频六角铁氧体材料,具有使用频率高、频带宽、磁导率随偏磁场变化大等特点。用于宽频带变压器磁心、炮瞄跟踪接收机及电视扫描接收机的扫频磁心,随着卫星通讯的发展尚可用于微波中继线路中。其它如感温、感湿、电波吸收及电极等材料;从材料上分类,主要有MnZn、NiZn、MgZn、LiZn等尖晶石型铁氧体以及Co2Y、Co2Z等平面六角型铁氧体[1]。下面仅从材料上分类对软磁铁氧体材料作一介绍。
1.1MnZn铁氧体
MnZn铁氧体是指具有尖晶石结构MnFe2O4、ZnFe2O4以及少量Fe3O4组成的单相固熔体。用锰锌系铁氧体磁性材料做成的电感磁心及磁性器件,应用频率从数百赫兹到几千兆赫兹,是最重要的软磁铁氧体材料,其产量占了软磁铁氧体磁性材料总量的60%以上,MnZn铁氧体在软磁铁氧体生产和使用中占主导地位,按其特性和用途可以分为高μi材料、高Bs低功耗铁氧体(又称功率铁氧体)材料、低损耗高稳定性材料。
1.1.1高μiMnZn铁氧体
磁导率是衡量软磁铁氧体材料性能的主要基本参数之一,通常将起始磁导率μi≥5000以上的材料称为高μi材料,这类铁氧体必须用高纯氧化物和酸盐为原料,要求原料杂质含量少,活性好;工艺上必须严格控制杂质的混入和力争材料晶粒均匀、完整、无应力、无气孔、晶界薄而整齐[2]。高磁导率铁氧体的主要特性是磁导率特别高,这样可使磁心体积缩小很多,适用元器件向小型化、轻量化方向发展的需要。但真正意义上的高μi软磁铁氧体材料,其μi值应在10000以上,这样才能满足通讯、计算机等IT产业和电子整机对各种器件超小型化、微型化的需求;另外为了满足使用要求,这类高磁导率小磁心的表面质量必须很好,平滑圆整,没有毛刺,而且在其表面上必须涂覆一层均匀、致密、绝缘、美观的有机涂层,这是一个技术难点。
TDK、西门子、菲利浦、TOKIN及美国SPANG磁性分公司等是世界上高μi软磁铁氧体材料研究开发和规模化生产的先行者。TDK在生产H5C2的基础上又先后开发出了H5C3、K5D和H5E等系列高磁导率铁氧体材料;TOKIN推出了12001H、1800H材料;西门子上市了T42、T46高磁导率材料。高磁导率铁氧体在电子工业和电子技术中是一种急需和应用广泛的功能材料,可以做通讯设备、测控仪器、家用电器及新型节能灯具中的宽频带变压器、微型低频变压器、小型环型脉冲变压器和微型电感元件等更新换代的电子产品。近年来,高μi铁氧体的水平还在不断提高,目前国内外技术创新的目标是规模化生产高μi=15000~18000的锰锌铁氧体以及更为实用的具有宽频、宽温特性的高磁导率铁氧体材料。
1.1.2功率铁氧体
用作功率变压器、行输出变压器、开关电源变压器的MnZn功率铁氧体材料是在大电流情况下通过磁化来传递功率的,要求材料磁通密度高,振幅磁导率μa高,功耗低。这类铁氧体除了选择高Bs配方外,在制备工艺上选择CaO、SiO2等微量杂质,在晶界处形成高电阻层以降低涡流损耗;采用严格生产工艺,以获得均匀、完整、无气隙、无缺陷的晶粒尺寸[2]。
功率铁氧体的主要特征是在高频(几百千赫)高磁感应(几千高斯)的条件下,仍旧保持很低的功耗,而且其功耗随磁心的温升而下降,在80℃左右达到最低点,从而可以形成良性循环。功率铁氧体的主要用途是以各种开关电源变压器和彩电回扫变压器为代表的功率型电感器件,用途十分广泛,是目前产量最大的软磁铁氧体。
70年代初,日本、欧洲厂商为适应开关电源市场的需要,开发出第一代功率铁氧体,典型牌号为TDK的H35,FDK的H45及飞利浦的3C85,这类材料由于功耗较大,且使用时温升显著,故一般只用于20kHz左右的民用开关电源。80年代初,经改进的第二代功率铁氧体被开发出来,其最大特点是呈现负温度系数功耗(20~80℃,随温度升高,功耗呈下降趋势),能有效防止温升造成的电磁性能下降,且综合指标较好,代表性的产品有TDK的PC30,FDK的N49,西门子的N27。80年代中后期,为适应高频开关电源的发展,国外又开发出高频功耗大幅降低、实用频率一般可达100~500kHz的第三代材料,如TDK的PC40,FDK的H63B,西门子的N67,飞利浦的3F3,这类材料特别适用于频率为数百KHz的开关电源,现在被广泛应用于工业类的开关电源中。进入90年代后,由于信息技术对器件小型化、片式化的要求,第四代功率铁氧体又开发成功,向着高频、低耗方向发展,代表牌号有TDK的PC50,日立的SB-1M,西门子的N49,FUJI的7H10,飞利浦的3F4等,其功耗大大低于第三代材料,使用频率一般可达500~1000kHz,可望满足显示器用回扫变压器等器件向小型化、高频化和低损耗发展的要求,是今后功率软磁铁氧体的发展方向。
我国把功率铁氧体材料分为PW1~PW5五类,其实用工作频率也逐步提高。如实用频率为15~100kHz的PW1材料,实用频率为25~200kHz的PW2材料,实用频率为100~300kHz的PW3材料,实用频率为300kHz~1MHz的PW4材料,实用频率为1~3MHz的PW5材料。目前,国的企业已能生产相当于PW1~PW3材料,PW4材料只有部分企业小批量试生产,PW5材料有待于进一步开发和生产。
1.1.3低损耗高稳定性MnZn铁氧体
这类材料在低场下工作,要求材料损耗小,在高频工作时稳定性好。铁氧体生产时,采用加入Ca、Ti等杂质,以形成较厚晶粒边界层,晶粒小而均匀,磁化由畴转来完成,使磁滞损耗大幅度降低。低损耗高稳定性MnZn铁氧体材料在有线通信设备中通道滤波器的电感器中得到应用[2]。随着载波传输设备通话话路容量增大,就要求缩小LC滤波器体积,更重要的是要求磁心材料具有低损耗(tgδ/μi小)和高稳定性(αμ和DF低)。近年来由于光纤通信发展,这类材料用量减少,性能提高方面进展不大。
1.2 NiZn铁氧体
NiZn铁氧体是另一类生产量大,应用广泛的高频材料。在1MHz以下其性能不如MnZn铁氧体;在1MHz以上,由于它具有多孔性高电阻率,其性能大大优于MnZn铁氧体,适宜在高频中应用,是性能最好的一类软磁铁氧体材料。[2]
1.2.1高频低损耗NiZn铁氧体材料
在NiZn铁氧体生产过程中,高温时NiO是最稳定的氧化物,故适宜在空气或氧气中烧结,因此工艺比MnZn铁氧体简单。另外,NiZn铁氧体在结构上易形成小晶粒,呈多孔结构,且不易形成Fe2+,电阻率很高(ρ≥107Ω·cm),高频损耗很小,故有利于高频应用。
采用过剩铁加钴的NiZn配方,利用Co2+和Fe2+产生叵明伐效应“冻结”畴壁以提高Q值。利用Co2+或Mn2+含量多少调节μi-T曲线Π峰位置移向低温,可获得宽温(-55~125℃)低αμ的高频材料,其μi=10~200,使用频率为1MHz~200MHz,αμ≤200×10-6/℃。值得注意的是此类具有叵明伐效应的材料仅在小讯号应用时才有很好的稳定性,一旦受到强场干扰和大的机械冲击,叵明伐效应便会消失,损耗大幅度增加。
采用欠铁加钴和其它杂质(如MnO、PbO、V2O5、BaCO3等)的NiZn配方,由于叵明伐效应和加入低熔点助溶剂,使烧结温度降低,晶粒细化,从而使高频损耗大大降低,其μi=5~250,使用频率为1MHz~250MHz,特别适合作高频低损耗材料。应当指出的是,这类材料叵明伐效应虽不如过剩铁加钴NiZn材料明显,但受到外界强磁场的干扰和机械冲击时,被冻结畴壁也十分稳定;如果采用高BS(BS>0.32~0.36mT)配方,这类材料特别适合于高频强场下应用,如质子同步加速器磁心等。
1.2.2 宽频带NiCuZn铁氧体材料
前面所谈高频低损耗NiZn铁氧体材料主要是在材料磁谱曲线截止频率以下使用。近年来随着射频铁氧体宽频带器件的发展,材料磁谱曲线截止频率以上特性也获得了广泛应用,为了适应器件宽频带特性的要求,提出了宽频带铁氧体材料;对这类材料不仅要求μi高,而且在f>fr时还要求(μf)或(μQf)高,fr低。研究结果表明,适合上述要求的材料是加Cu的NiZn系材料,这类材料具有弛豫形磁谱,它被广泛用于从几十kHz至几千MHz各种宽频带铁氧体器件中。此外,在NiCuZn系列材料中,加入不同杂质如V2O5、MgO等,还可作高清晰度显示器材料用;采用高Cu含量NiZn铁氧体可作为片式电感用低烧结温度材料。
1.2.3抗EMI铁氧体抑制材料
在NiCuZn铁氧体中加入一定杂质,可获得特定的‘损耗——频率’响应曲线。在需要传输讯号的频段,材料损耗要小,信号易于通过;在需要衰减EMI讯号的频段,材料损耗要大,足以把高频干扰讯号降低到最低电平。对材料要求是BS高、θf高、ρ高,以便在高温下或直流偏场下能正常工作。
1.3MgZn铁氧体
MgZn铁氧体的BS和θf均较低,其低频特性不如MnZn铁氧体,高频特性不如NiZn铁氧体,但由于不含贵重金属,且电阻率ρ高,在30MHz以下仍可代替部分NiZn铁氧体。由于价格便宜,在电视机偏转磁心和中短波天线磁心中获得了大量应用。为了获得高的Q值,通常选择加Co2O3、V2O5、MnCO3以及BaCO3的过铁配方,采用高预烧温度低烧结温度办法,并利用低温热处理使其充分吸氧,以产生叵明伐效应。
1.4 LiZn铁氧体
LiZn铁氧体与NiZn铁氧体相比,具有BS高、θf高、ρ高、烧结温度低等特点,在20MHz~100MHz频段范围内仍具有良好磁性能。但由于LiZn铁氧体在高温烧结时Li易于挥发,而在低温烧结时反应不易完全,在实际应用中未被广泛采用。国内外研究发现,一种具有高电阻率(ρ≥108Ω·cm)锂钛锌铁氧体有希望用作高电阻率偏转磁心材料。
1.5特高频软磁铁氧体
在平面六角晶系材料中,作为软磁应用的主要是Co2Z、Co2W系列;平面型六角晶系铁氧体的晶粒是扁平的片状结构,短轴为六角晶轴,片状面即为从优平面。由于它存在两种磁晶各向异性场Hφ和Hθ,其截止频率比尖晶石软磁材料提高了一个数量级,作为特高频软磁铁氧体材料使用,其应用频率提高到2000MHz,与超高频段直接相连。
2软磁铁氧体材料的实际应用
2.1软磁铁氧体在开关电源中的应用
开关电源是电子技术中应用最为活跃的领域,用开关电源取代传统的电源被称作当今世界电源技术的革命,它的大量普及与应用大大推动了软磁材料的发展,特别是电源铁氧体的发展。它所使用的磁性器件主要有:开关电源变压器、平滑滤波器、尖峰信号抑制器、噪声滤波器、磁放大器等。
开关电源变压器是开关电源的关键之一,为了使开关电源小型化,首先要求开关电源变压器小型化。因器件的体积与工作频率成反比,即:
Vm=KfBmAN[3]
其中Vm:电压,K:波形系数。所以由上式可以看出,为了得到同样电压Vm,提高工作频率f,可降低工作磁通密度Bm及减少线圈匝数和磁心横截面积。为了适应高频化开关电源的要求,近二十年来材料工作者已先后开发出第一代、第二代、第三代、第四代高BS低损耗的MnZn铁氧体,其使用频率从16kHz、100kHz、500kHz到1MHz以上,磁心结构也从EE、EI型过渡对EC、PQ、RM型。随着开关电源的迅速发展,开关电源在电源市场上的占有率已突破了85%,而电源用软磁铁氧体材料也占了整个软磁铁氧体市场的40%以上。
随着开关电源使用频率越来越高,相应的电磁干扰也越来越严重,为达到开关电源综合技术指标,必须采用各种抗干扰措施。例如应用高μiMnZn铁氧体材料作成的共模噪声扼流圈可以抑制共模噪声,应用高BS的AlSiFe粉心作成常模扼流圈可以抑制常模噪声,应用Co基非晶带和Fe基非晶带合金可分别制成尖峰信号抑制器、磁放大器和平滑滤波器等。
2.2软磁材料在电感器件中的应用
电感器是在通讯设备和其它无线电装置中使用最为广泛的器件,它既要求高的品质因数和稳定性,又要求体积小。在使用频率1MHz以下 ,普通应用μi≥5000的MnZn铁氧体材料,特别是低频宽带变压器、小型脉冲变压器、电源滤波器、高密度磁记录材料,尤为需要μi≥10000的MnZn铁氧体材料。目前国外已能生产μi为10000~15000的高μiMnZn材料,国内仅能批量生产μi≥7000~10000的MnZn材料。在使用频率为1MHz以上广泛采用具有优良高频性能的NiZn材料,通常μi为6~1500,使用频率为1MHz~250MHz。如要求温度范围宽,温度系数小,则采用欠铁加钴NiZn铁氧体。如使用频率高,要求高频性能好,且又能承受大功率,则采用欠铁钴NiZn铁氧体。对于片式电感宜采用低烧结温度NiCuZn系列材料。对于羰基铁粉心,在高频、大功率、低温度系数方面仍具有独特优点,被广泛用于军用电台、无线调谐回路、仪器仪表等。
2.3软磁铁氧体在宽频带铁氧体器件中的应用
铁氧体宽频带器件是1970年以来国际上发展起来的一类新型器件,这类器件既不同于以铁氧体张量磁导率为基础的微波器件,也不同于通常的软磁集中参数器件,它是以传输线理论和软磁铁氧体标量磁导率为基础的传输线型集中参数器件。由于传输变压器的特定结构,其漏电感可以忽略不计,分布电容又是均匀分布的,而且有可能在确定传输线特性阻抗和变换电路中加以利用,因而器件的使用频率将不再受材料截止频率的限制,材料复数磁导率μ′、μ″均对器件宽频带特性有重要影响,因此铁氧体宽频带器件的使用频率可以作得很宽,其下限频率可作到几KHz,上限频率可达几十千MHz,大大扩展了软磁材料的频率使用范围。
宽频带器件主要功能是在宽频带范围内实现射频信号的能量传输和阻抗变换,因而对于功率合成、功率分解、频率合成、瞬态测量、信号编码、极性变换、网络匹配以及改善放大器的动态范围的无耗反馈都起着十分重要的作用。这类器件有:射频变压器、阻抗变换器、功率分配/合成器、混频器、射频放大器、定向耦合器、电调衰减器、相位检波器等等。这类器件由于具有频带宽,体积小、重量轻等特点而被广泛用于雷达、电视、通讯、仪器仪表、自动控制、电子对抗领域,为了适应铁氧体宽频带器件的要求,近年来开发了一系列宽频带铁氧体材料。将这些材料作成微型双孔磁心、四孔磁心。单孔磁心被广泛用于电视机中作为高频阻抗变换器,CATV系统中作为分支分配器,通讯系统中作为功率分解/合成器、混频器、射频放大器、定向耦合器、相位检波器等等。随着光纤通讯的光学技术的发展,对宽频带器件的要求量将越来越多,从而将进一步促进宽频带铁氧体软磁材料的推广应用和向新型软磁材料方面发展[3]。
2.4软磁铁氧体在抗EMI中的应用
随着电子技术的飞速发展,武器装备及电子设备面临的电磁环境将变得越来越恶劣,电磁干扰也越来越严重,使用的武器系统和电子设备的电磁兼容已成为一个十分突出的问题。对此,西方国家均制定了强制实施的电磁兼容标准,我国近年来也制定了相关的标准。要抑制电磁干扰有许多行之有效的解决办法,使用软磁材料制作的滤波器,铁氧体抑制器是其中最为有效、简单、经济的办法之一。例如铁氧体抑制器最主要的参数是阻抗,它可以视为一个阻抗随频率变化的电阻器,当高频讯号通过时其阻抗为:
Z=R+jX
式中:R=wL0μ′,X=wL0μ′
由此可见,材料的复数磁导率μ′、μ″均对铁氧体抑制器的阻抗有贡献。
当μ′>>μ″时,其阻抗相当于一个纯电抗,电能转变成磁能储存于器件中,磁心并不消耗能量,它对于干扰讯号的抑制主要通过旁路电容将干扰讯号释放掉。当μ′<<μ″时,其阻抗相当于一个纯电阻,由电阻吸收干扰讯号变成热量。μ″的作用不仅能增大阻抗,抑制干扰信号,而且还能吸收干扰信号变成热能。当μ′相同时,μ″大的磁心更有利于抑制和吸收干扰信号,因此抗EMI铁氧体抑制材料被广泛运用。它不仅能作成单孔、六孔、管形、环形、矩形、半圆环形、半矩形、多孔板状铁氧体抑制磁心,十分方便地套在低阻抗电路导线上或电缆线上,或使用卡箍卡在导线或电缆线上,而且它可以与电容组成各种规格的噪声滤波器抑制高阻抗电子线路中各种电磁干扰。使用场合不同,性能指标也不同,这类器件主要包括电源滤波器、信号线滤波器、损耗线滤波器、表面安装滤波器、噪声滤波器等等,它们被广泛用于开关电源、计算机、数字设备和军用电子设备等方面。由于电磁兼容(EMC)和抗电磁干扰(EMI)技术涉及到各类电子行业,所以铁氧体抑制器和各种滤波器应用十分广泛,在世界上已形成一个新兴的产业,从而大大推动了抗EMI铁氧体材料的应用和发展。
2.5软磁铁氧体在偏转扫描系统中的应用
偏转磁心是偏转扫描系统的重要元件,它有效地增加了显象管颈内的磁场强度,使偏转灵敏度得以提高。偏转线圈通常由绕在偏转磁心上的垂直偏转线圈和覆盖于磁心内侧的水平线圈组成,它们分别在偏转线圈中产生桶形磁场和枕形磁场[2]。偏转磁心所用材料主要有NiCuZn铁氧体、MgMn铁氧体和MnZn铁氧体,欧美国家一般采用MnZn铁氧体,而日本、中国则普遍采用MgMn铁氧体。一般彩电用偏转磁心TDK为H4M,日本FDK为H44,日立为TY5,4390厂为R350R。
2.6软磁铁氧体在其它方面的应用
软磁材料除了上述主要应用外,它还广泛用于荧光灯电子整流器、气车和船舶电子打火器、电磁传感器、温度传感器、磁性天线、高频焊接、高频热处理、超声探测器、磁记录及电磁波吸收等方面。
3.软磁铁氧体材料的发展方向
软磁材料作为一个传统产业被广泛应用,近年来随着非晶态合金和纳米晶系软磁材料的飞速发展,对传统的软磁材料提出了新的挑战。
为了适应电子装置小型、薄形化的发展趋势,开关电源不断向高频化方向发展。国内开关电源应用从16kHz发展到100kHz,国外先进技术国家已将开关电源频率提高到了500kHz或1MHz以上。如日本TDK公司在过去使用H7C1(PC30)材料的基础上,相继开发出了PC40、PC50材料,使用频率从100kHz扩展到1MHz;日本FDK公司相应开发出了H49N、H63B、H710材料;德国西门子公司则有N67、N87(适用于500kHz以下)、N47、N49、N59(300kHz~1MHz)材料;荷兰菲利浦公司开发成功了3C85、3F3(达1MHz)、3F4(达3MHz)材料;国内也开发成功了相当于PC30、PC40、PC50的新的功率铁氧体材料,如R2KBD、R2KB1、R1.4K等。当开关频率提高到1MHz以上时,NiZn铁氧体显示出更为优越的性能。国内能小批量生产100kHz~500kHz的功率铁氧体材料,个别单位研制出了500kHz~1MHz的新功率铁氧体材料,而1~3MHz新的电源材料基本上未着手研究,与国外相比,国内功率铁氧体材料仍存在着相当大的差距。
随着光纤通讯和数字技术的发展,对宽频带变压器 和脉冲变压器的需求大大增加,高μi铁氧体材料始终是材料工作所关注的目标。国外早在60年代就作出μi为20000~40000的MnZn铁氧体材料,市售的高μi为10000~15000。目前国内生产水平为μi=500~7000,尚不能生产μi≥10000的材料。为了满足宽频带变压器的要求,近年来国外进行了提高材料截止频率的研究,结果表明,新的高μi材料随着频率的增加,μ′下降缓慢。德国西门子公司在传统T38(μi=10000)的基础上推出了T37(μi=7000)、T44(μi=8000)、T42(μi=10000)、T46(μi=15000)新的高μi宽频带铁氧体材料,这类材料更适合作宽频带变压器。目前我国对这种材料的研究工作处于起步阶段。
随着电子应用技术特别是数字技术的高速发展,各国对电子机器抗电磁干扰的标准提出越来越严格的要求,因此,各种各样的EMI抑制器、电源滤波器、噪声滤波器等抗电磁干扰元件被大量用于电源线路和信号电路,以保证整机准确无误地工作。在国外有许多专门厂家开发和生产,其品种繁多,用途十分广泛;而国内这方面的工作有待加强。
随着高清晰度和大屏幕显示器的发展以及计算机阴极射线管用显示器的增加,对偏转磁心提出了更新的要求,如提高频率(从16kHz提高到32、64、128kHz),降低高频损耗,提高尺寸精度等。为此,日本TDK公司开发出适合大屏幕TV和IDTV的H4H材料,适合高清晰度TV和计算机显示器的(DA2)MnZn材料和(DA6)NiZn材料,日本FDK公司也开发出类似的材料(HD12、HD13)。而我国在高分辨率显示器用偏转磁心材料的研究生产方面起步较晚。
为了实现整机集成化和宽带化的要求,国外从1960年开始利用传输线理论开发出了一系列采用软磁铁氧体复数磁导率为基础的射频铁氧体宽带器件。1970年射频铁氧体器件在国外得到了大量发展,广泛应用于电子技术各个领域,近年来这类器件还在不断完善,以扩大其更新的应用范围。特别是高功率宽频带器件方面,国外主要用于军事装备,而我国则刚刚起步。例如美国近年来研制成功了在fr以上应用射频功率材料在UHF和VHF频段作高速、高功率自动调节器和天线耦合器。
目前,随着信息网络技术的飞速发展,在有线电视系统和闭路电视系统的基础上迅速发展起来的光纤同轴电缆混合(HFC)网络系统,作为综合信息宽带网络,具有显著的优势。HFD网络系统的改造和建设,需要各种射频宽带铁氧体器件,而射频宽带铁氧体材料(磁心)系列是制造上述铁氧体器件的关键磁性材料。HFC的发展,大大刺激了对射频宽带铁氧体材料及器件的需求。NiZn软磁铁氧体材料除广泛用于HFC宽带网络外,还大量用于抗电磁干扰。使用镍锌系软磁铁氧体材料制成的滤波器、铁氧体抑制器是其中最有效、简单、经济的办法之一。因此,在各种电子、电子线路中使用大量各种特性和各种形状的抗EMI软磁铁氧体磁心,以满足抗电磁干扰和电磁兼容的要求。抗电磁干扰和电磁兼容产品应该是各类磁心向高磁导率、高频化、高速、小型化和片式高组装密度化方向发展。
因此,要满足这些要求,就必须在原材料选择、生产工艺、控制手段等上下苦功夫,才能满足对高性能软磁铁氧体材料的各种需要。
参考文献
[1]都有为.《铁氧体》
[2]张有纲,黄永杰,罗迪民.《磁性材料》.
[3]V.W.卡姆普曲克,E.勒斯.《铁氧体磁心》.
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