高频高Q镍锌铁氧体材料及其器件应用研究

摘要

随着21世纪信息技术和电子产品数字化的发展，对软磁铁氧体和元件提出了新的要求，如器件的小型化、宽频话、高性能、低损耗等。软磁铁氧体材料将进一步向高频和低损耗的方向发展。本论文正是针对这一趋势和要求选题并进行研究。
　　本论文采用传统的陶瓷工艺—氧化物法制备低磁导率、高Q值的铁氧体材料。通过优化主配方，确定在 Fe2O3含量为50mol％时材料能取得较高的Q值，调整Fe/Zn比例可以调整材料取得高Q的频率范围，因此要根据需要选择ZnO的含量。在材料制备过程中，探讨了关键工艺步骤对材料电磁性能的影响，包括：预烧温度、球磨时间、烧结温度、升温速率、降温速率等分别对材料磁导率和Q值的影响，从而得到最佳的制备工艺条件。利用实验得出的最佳的工艺条件，并在二次球磨中加入MnO2，V2O5等多种添加剂，考察各种添加剂对材料磁性能的影响，以获得较高Q值的材料配方，并结合铁氧体微观图像进行了理论分析。我们在实验中发现加入少量的MnO2、V2O5、SiO2和一些高价离子的复合掺入，均能够获得较高的Q值，其中少量MnO2的掺入，能够显著的提高材料的Q值，这些添加剂使得材料的Q值向高频方向移动，提高了材料在高频的性能。
　　高频高Q值铁氧体材料制作的元件广泛的应用在各个领域。本论文分别以滤波器设计理论和传输线变压器理论为基础，用所制备的高性能镍锌铁氧体元件为基本元件，设计制作出了电源滤波器和功率合成/分配器，并测试出其特性曲线，以体现材料的应用和特点，并验证了材料的性能。

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第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 国内外发展动态和趋势

1.3 课题主要研究内容

第二章 高频高QNiZn铁氧体理论基础及制备工艺

2.1 NiZn铁氧体基础理论

2.2 高频高Q镍锌铁氧体材料制备工艺

2.3 工艺中几个关键问题

2.4 本章结论

第三章 高频高QNiZn铁氧体材料实验研究

3.1主配方的设计

3.2 工艺对材料磁性能的影响

3.3 掺杂对材料磁性能的影响

3.4 本章结论

第四章 高压EMI滤波器实验研究

4.1引言

4.2 EMI电源滤波器的基本原理

4.3 EMI电源滤波器的设计

4.4 EMI电源滤波器的实验研究

4.5 本章小结

第五章 四合一功率合成器实验研究

5.1 引言

5.2 功率合成器的基本原理

5.3四合一功率合成器的实验研究

5.4 本章结论

第六章 结 论

致谢

参考文献

在学期间取得的研究成果