CN103281049A - 一种宽频带yig电调滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于电调滤波器技术领域，提供了一种宽频带YIG电调滤波器，该滤波器包括外壳、上磁极、下磁极和调谐线圈；所述上磁极和下磁极固定在所述调谐线圈之间，所述上磁极和下磁极之间靠近气隙的部分变细，上磁极和下磁极采用两种材料组合而成；所述外壳、上磁极、下磁极和调谐线圈一起构成磁路。本发明所述的宽频带YIG电调滤波器在3GHz-50GHz频带范围内，调谐线性度达到千分之二的同时，线性度小于100MHz。

Description

一种宽频带YIG电调滤波器
技术领域
本发明属于电调滤波器技术领域，尤其涉及一种宽频带YIG电调滤波器。
背景技术
在现有技术的YIG电调滤波器中，软磁合金或者其它材料的磁路结构一般采用1J50，剖面图如图1所示。45度斜线填充部分为软磁合金，方格填充部分为驱动线圈。线圈通电，使上下磁极之间产生可利用的磁场，磁场与放置磁场中的YIG或其他材料的谐振频率有一定对应关系。
调节通过线圈电流的大小，扫描YIG电调滤波器通带或者阻带的频率，调谐频率与电流之间对应关系保持良好线性度和窄的回扫曲线，即高线性度、低磁滞特性。在调谐频率范围3GHz-26.5GHz之内线性度，线性度在1‰左右，磁滞30MHz。受到材料饱和磁感应强度的影响，其调谐频率上限为35GHz。随着频率拓宽到3GHz-50GHz，线性度急速恶化，大约在1％或者更大。如果机壳整体采用铁钴合金1J22能够提高线性度，但是此时需要很强的驱动功率，并且磁滞很大，磁滞约300MHz左右甚至更高，导致测试仪器无法准确跟踪YIG电调滤波器中心频率，导致测试误差大。不适合精密测量仪器等使用，现有YIG电调滤波器无法在3GHz-50GHz宽频带内同时实现高线性度、低磁滞特性调谐。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种宽频带YIG电调滤波器，旨在解决现有电调滤波器受到饱和磁感应强度的影响，其调谐频率上限为35GHz，材料无法实现3GHz-50GHz调谐频带范围内高线性度和低磁滞性能要求的问题。
本发明是这样实现的，一种宽频带YIG电调滤波器，其中，包括外壳、上磁极、下磁极和调谐线圈；所述上磁极和下磁极固定在所述调谐线圈之间，所述上磁极和下磁极之间靠近气隙的部分变细，上磁极和下磁极采用两种材料组合而成；所述外壳、上磁极、下磁极和调谐线圈一起构成磁路。
所述的宽频带YIG电调滤波器，其中，所述上磁极和下磁极靠近气隙的变细部分采用1J22材料制作。
所述的宽频带YIG电调滤波器，其中，所述上磁极和下磁极靠近气隙的变细部分采用类似高饱和磁感应强度、矫顽力大的材料制作。
所述的宽频带YIG电调滤波器，其中，所述上磁极和下磁极的其它部分采用1J50材料制作。
所述的宽频带YIG电调滤波器，其中，所述上磁极和下磁极的其它部分采用类似饱和磁感应强度较低、矫顽力小的导磁材料制作。
所述的宽频带YIG电调滤波器，其中，所述机壳采用1J50制作。
所述的宽频带YIG电调滤波器，其中，所述机壳采用类似饱和磁感应强度较低、矫顽力小的导磁材料制作。
所述的宽频带YIG电调滤波器，其中，所述上磁极和下磁极在所述磁路中的长度占小部分。
所述的宽频带YIG电调滤波器，其中，所述机壳在所述磁路中的长度占绝大部分。
所述的宽频带YIG电调滤波器，其中，所述磁路的线性特性与所述上磁极、下磁极的线性性能接近；所述磁路的磁滞特征与所述机壳的材料接近。
本发明所述的宽频带YIG电调滤波器能同时实现高线性度、低磁滞特性调谐，通过结构形式的变化以及材质的合理选择，实现了3GHz-50GHz高线性度、低磁滞特性调谐。
附图说明
图1是现有技术提供的YIG电调滤波器磁路结构剖面图；
图2是本发明实施例提供的宽频带YIG电调滤波器磁路结构剖面图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，一种宽频带YIG电调滤波器，包括外壳1、上下磁极2和调谐线圈3；所述上磁极和下磁极固定在所述调谐线圈3之间，所述上磁极和下磁极之间靠近气隙4的部分变细，上磁极和下磁极采用两种材料组合而成；所述外壳、上磁极、下磁极和调谐线圈3一起构成磁路。
进一步地，所述的宽频带YIG电调滤波器，磁路结构采用软磁合金中的一种或者类似饱和磁感应强度较低、矫顽力小的导磁材料与小部分1J22(高饱和磁感应强度铁钴钒合金)或者类似高饱和磁感应强度、矫顽力大的材料组合而成，剖面图如图2所示。所述的软磁合金常用的有：1J46、1J50、1J54、1J76、1J77、1J79、1J80、1J85、1J86、1J34、1J51、1J52、1J65、1J66、1J67、1J83、1J403。
对饱和磁感应强度最高的磁极2采用1J22或者类似高饱和磁感应强度、矫顽力大的材料，实现了磁极缝隙中能产生足够大的磁场强度，整体的线性度与磁极2的性能接近，其在磁路中的长度很小，因此对磁滞带来的恶化有限。
周围导磁的机壳1部分采用1J50或者类似饱和磁感应强度较低、矫顽力小的导磁材料，机壳各部分的横截面积较大，磁场强度较低，不会因为接近材料的饱和磁感应强度造成线性度恶化，机壳1在磁路中的长度占有绝大部分，因此，磁路的磁滞特性与此部分材料的特性接近。
对于整个磁路，其磁滞特性与1J50或者类似饱和磁感应强度较低、矫顽力小的导磁材料接近，线性特性与1J22或者类似高饱和磁感应强度、较矫顽力大的材料线性性能接近。实现宽频带范围高线性度，低磁滞特性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种宽频带YIG电调滤波器，其特征在于，包括外壳、上磁极、下磁极和调谐线圈；所述上磁极和下磁极固定在所述调谐线圈之间，所述上磁极和下磁极之间靠近气隙的部分变细，上磁极和下磁极采用两种材料组合而成；所述外壳、上磁极、下磁极和调谐线圈一起构成磁路。
2.根据权利要求1所述的宽频带YIG电调滤波器，其特征在于，所述上磁极和下磁极靠近气隙的变细部分采用1J22材料制作。
3.根据权利要求1所述的宽频带YIG电调滤波器，其特征在于，所述上磁极和下磁极靠近气隙的变细部分采用类似高饱和磁感应强度、矫顽力大的材料制作。
4.根据权利要求2或3所述的宽频带YIG电调滤波器，其特征在于，所述上磁极和下磁极的其它部分采用1J50材料制作。
5.根据权利要求2或3所述的宽频带YIG电调滤波器，其特征在于，所述上磁极和下磁极的其它部分采用类似饱和磁感应强度较低、矫顽力小的导磁材料制作。
6.根据权利要求1所述的宽频带YIG电调滤波器，其特征在于，所述机壳采用1J50制作。
7.根据权利要求1所述的宽频带YIG电调滤波器，其特征在于，所述机壳采用类似饱和磁感应强度较低、矫顽力小的导磁材料制作。
8.根据权利要求1所述的宽频带YIG电调滤波器，其特征在于，所述上磁极和下磁极在所述磁路中的长度占小部分。
9.根据权利要求1所述的宽频带YIG电调滤波器，其特征在于，所述机壳在所述磁路中的长度占绝大部分。
10.根据权利要求1所述的宽频带YIG电调滤波器，其特征在于，所述磁路的线性特性与所述上磁极、下磁极的线性性能接近；所述磁路的磁滞特征与所述机壳的材料接近。
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