[发明专利]一种铁氧体单晶谐振子饱和磁化强度快速测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种铁氧体单晶谐振子饱和磁化强度快速测试装置，属于微波元器件测试领域，其装置包括样品杆（1）、谐振器（2）、模拟信号发生器（3）、扫场电源（4）和示波器（5）；其中，所述样品杆（1）置于谐振器（2）中，所述谐振器（2）分别通过数据线与模拟信号发生器（3）和扫场电源（4）连接；所述扫场电源（4）通过数据线与示波器（5）连接，本发明还公开了采用上述装置进行铁氧体单晶谐振子饱和磁化强度快速测试的方法；本发明可实现30秒内快速测试出样品的饱和磁化强度，测试准确性良好，能够满足批量化产品分选测试的需求，有利于提高测试及工作效率，具有很强的实用价值。

技术领域

本发明涉及微波元器件测试领域，尤其涉及一种铁氧体单晶谐振子饱和磁化强度快速测试装置及测试方法。

背景技术

随着微波磁性器件的快速发展和广泛应用，对磁性材料产品主要微波特性参数的快速测试不可或缺。

微波铁氧体单晶谐振子是YIG磁调谐器件的核心材料；利用微波铁氧体单晶小球谐振子实现的YIG器件在5G通信、电子对抗技术及频谱综合分析仪等高档测试仪器设备中都有重要应用。

目前，对微波铁氧体单晶材料的饱和磁化强度性能测试是根据国家军用标准GJB4410-2002进行，采用环秤法或振动样品测量法完成测量。

这些现有的测试方法存在以下问题：

(1)测试时间较长：环秤法或振动样品磁强计测量饱和磁化强度测试时间一般需要3-5min；

(2)对测试样品的尺寸有一定要求：对于直径小于1mm的低饱和磁化强度球形样品很难得到合适的信噪比，实际测试误差可达到±50Gs，远超出YIG 器件对谐振子饱和磁化强度偏差的一般要求(≤±25Gs)；

(3)难以实现批量检测：目前常用铁氧体单晶谐振子产品的尺寸主要集中在0.2-0.7mm范围，现有的测试方法无法满足上万只小球谐振子批量产品全检的要求。

发明内容

本发明的目的之一，就在于提供一种铁氧体单晶谐振子饱和磁化强度快速测试装置，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：一种铁氧体单晶谐振子饱和磁化强度快速测试装置，包括用于支撑样品的样品杆、谐振器、模拟信号发生器、扫场电源和示波器；其中，所述样品杆置于谐振器中，所述谐振器分别通过数据线与模拟信号发生器和扫场电源连接；所述扫场电源通过数据线与示波器连接。

上述结构中，谐振器、模拟信号发生器、扫场电源和示波器均为现有已知的仪器，比如,谐振器可采用电科九所的DZD-68带阻滤波器；扫场电源可采用西安波普电源有限公司的BUP-500W220S5/100恒流源,模拟信号发生器可以采用安捷伦公司的E8257D，示波器可以采用安捷伦公司的DSO07052A。

作为优选的技术方案：所述样品杆中与待测样品球连接部分为耐高温陶瓷材料。

作为优选的技术方案：所述谐振器为YIG单级带阻滤波器。

本发明的目的之二，在于提供一种采用上述的装置进行铁氧体单晶谐振子饱和磁化强度快速测试方法，包括以下步骤：

S1：打开谐振器、模拟信号发生器、扫场电源和示波器的电源，预热10 分钟，然后调整模拟信号发生器的输出频率，使用标准球进行定标，确定标准球主模与铁氧体模之间的距离格数K₁；

S2：将待测样品球用样品杆粘好后插入谐振器中，确定待测样品球[110] 主模与[210]高次静磁模的距离格数K₂；

S3:根据公式换算出待测样品的饱和磁化强度大小，上述公式中，4πMs₁为标准球的饱和磁化强度，4πMs₂为待测样品球的饱和磁化强度。