[发明专利]一种小涡流高速磁路

说明书

本发明公开了一种小涡流高速磁路，属于磁性材料及器件技术领域，包括上下对称的上磁路和下磁路，所述上磁路和下磁路之间设置气隙，所述下磁路包括底板、中心柱和外部套筒，所述中心柱位于底板上、外部套筒内，所述上磁路和下磁路上均开设有开槽；本发明通过特定的开槽方法，实现了较低的涡流，可解决现有磁路涡流大的问题，有利于提高驱动速度；另外，本发明结构简单可靠，易于加工，具有很强的实用价值。

技术领域

本发明涉及磁性材料及器件技术领域，尤其涉及一种小涡流高速磁路。

背景技术

常见的磁调谐器件，如YIG带通/带阻滤波器，YIG振荡器等，以YIG磁调谐器件为例，其是利用特定磁场作用下YIG材料的铁磁共振原理实现超宽带调谐的器件，这种器件具有调谐频带宽，调谐线性度好等优点，广泛应用于各类电子对抗设备和高精仪器中。其工作需要采用高磁导率的精密软磁合金构建磁路，实现高精度、均匀、可调谐的恒定磁场。而磁性材料中涡流的存在导致的动态滞后特性，是影响磁调谐器件快速调谐的主要因素，因此减小磁路涡流是提高YIG磁调谐器件速度的重要手段。也就是说，现有的磁调谐器件存在降低磁路涡流以提高调谐速度的需求。

为了降低磁路涡流，目前普遍采用如图1所示的叠片磁路，其工艺一般是将软磁合金制作成薄片，然后进行绝缘和粘接，经氢气处理后通过环氧树脂等胶粘接于腔体上，

这种E型叠片磁路可以切断中心柱内的圆环状涡流通道，由于涡流导致的时间常数为：

其中：ｈ为中心柱的总高度，B为叠片厚度的一半，ρ为材料的电阻率，lg为气隙长度。

可见，通过减小叠片厚度可以大幅度降低涡流导致的时间常数。

上述的目前采用叠片磁路的主要问题如下：

生产叠片磁路需要将0.1mm厚度的软磁合金通过线切割或冲片等方式处理成特定形状，然后通过高温实现绝缘和粘接处理，而且对端面平整度要求很高，加工难度大；叠片后结构强度差，容易叠片分离，而且需要采用胶粘接至腔体，生产工艺复杂，可靠性低。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种小涡流高速磁路，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种小涡流高速磁路，包括上下对称的上磁路和下磁路，所述上磁路和下磁路之间设置气隙，所述下磁路包括底板、中心柱和外部套筒，所述中心柱位于底板上、外部套筒内，所述上磁路和下磁路上均开设有开槽；所述上磁路的结构与下磁路结构可以相同也可以不相同。

本领域知晓的，典型的紧凑型块状磁路结构如图2所示，

磁路各部分进行微分和积分后，可得到该磁路由于涡流导致的时间常数：

其中：ｈ为中心柱的总高度，ρ为材料的电阻率，lg为气隙长度。

上式表明，涡流所引起的滞后时间常数与材料电阻率、有效气隙长度成反比，与导体中心柱的平方成正比，还与磁路结构参数有关。因此通过特定位置的开槽可以切断涡流通路，对于减小由于涡流所引起的滞后时间常数具有重要的意义。

对于特定的磁路结构，可认为结构参数是固定的，当磁路材料和气隙也确定后，主要的影响因素为中心圆柱面积。

因此，本发明从主要影响因素出发，同时考虑结构强度等因素，通过特定位置的开槽降低涡流。

其中，所述气隙用于放置谐振元件及相关支撑等结构，其高度与磁调谐器件的设计确定，所述开槽用于实现切断涡流通路，同时保证磁路结构具有足够的强度，一般为切割底板和中心圆柱的窄槽，而不切割外套筒。在满足结构强度的前提下，部分切割外套筒对于减小涡流也是有益的。也就是说，开槽可以切穿中心柱和底板，也可以不切穿，在满足结构强度的前提下，开槽可部分切割到外部套筒。

作为优选的技术方案：所述上磁路和下磁路均采用精密合金材料。