有效线宽自动测试系统及自动测试方法_2

文档序号:8486840阅读:来源:国知局
除其它频率,需根据测试要求确定。
[0038]偏置磁场采用电磁铁实现,以方便调整磁场大小,但不排除其它实现方法,如永磁体偏置,永磁体和电磁铁结合偏置等。
[0039]偏置磁场强度范围为0~10000Gs,但不排除其它强度,需根据测试要求确定。
[0040]采用矢量网络分析仪,但不排除使用其它网络分析仪器,如标量网络分析仪等。
[0041]采用GPIB总线和RS232,但不排除其它总线及其混合结构。
[0042]采用计算机作为控制器,但不排除其它数据存储设备。
[0043]按以下方法完成测试:
1、系统初始化,样品及支撑结构(I)位于谐振腔(2 )中心,谐振腔(2 )放置于电磁铁(3 )磁头中间。控制器(6)通过数据总线(8)向偏置磁场(3)、网络特性分析仪(4)、特斯拉计(5)等仪器设备发送初始化控制指令。
[0044]2、加载磁场。控制器(6)通过数据总线(8)发送指令调节偏置磁场(3),并回读特斯拉计(5)测试值,该测试值和设定值比较获得误差量,该误差量用于调整电流,最终将偏置磁场调节到设定磁场强度He。
[0045]3、测试参数。控制器(6)通过数据总线(8)发送指令控制矢量网络特性分析仪
(4),并回读中心频率f0和Q值。
[0046]4、重复第2-3步,通过改变磁场,获得Q,f0和偏置磁场He的对应关系,并保存为文档。
[0047]5、求解有效线宽。控制器(6)进行数据处理和拟合,并计算出有效线宽,数据处理过程见参考文献"High precis1n metrology based microwave effective linewidthmeasurement technique, 〃 N.Mo,J.J.Green, B.A.Beitscherj and C.E.Patton,Rev.Sc1.1nstr.78,113903 (2007)和 〃The low field microwave effectivelinewidth in polycrystalline ferrites, 〃 N.Mo,J.J.Green, P.Krivosikj and C.E.Patton, J.App1.Phys.101,023914 (2007),保存数据,作图从而获得有效线宽。
[0048]在一种实施例中,一种谐振腔,包括主腔体、滑块、耦合孔和样品孔,所述主腔体和滑块形成谐振腔,所述耦合孔位于所述主腔体上,样品孔位于滑块上,所述滑块与所述主腔体配合,其尺寸与所述主腔体相适应;所述主腔体和滑块的材料为包括但不限于铜铝金属;所述主腔体上电镀有金属层;所述滑块上电镀有金属层;所述滑块调节范围为21.1-39.8mm,其对应的谐振频率为8~12GHz ;所述主腔体采用铜、铝等金属,但不排除其它金属材料,如铝,银等;所述主腔体表面可以通过电镀等工艺覆盖金、银等金属,以提高Q值和增强耐腐蚀能力,所述主腔体和滑块构成完整谐振腔,其工作于TEOll模式,但不排除其它模式;所述滑块和主腔体配合,其尺寸与主腔体相适应,其材料和表面处理与主腔体一致;所述样品孔用于测量时样品杆伸入;所述耦合孔用于测量时信号输入输出;在一实施例中,所述主腔体及滑块材料均为纯铜,表面镀银,其内径为52mm,滑块可调范围1=21.1-39.8mm,对应谐振频率为8_12GHz,谐振腔工作于TEOll模式,耦合孔直径5mm,样品孔直径3mm。
[0049]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种有效线宽自动测试系统,其特征在于:包括样品及支撑结构(I)、谐振腔(2)、偏置磁场(3)、网络特性分析仪(4)、测量偏置磁场大小的特斯拉计(5)、控制器(6)、数据总线(8);网络特性分析仪(4)、特斯拉计(5)和偏置磁场(3)与所述控制器(6)连接;所述样品及支撑结构(I)和谐振腔(2 )位于所述偏置磁场(3 )中。
2.根据权利要求1所述的有效线宽自动测试系统,其特征在于:样品为微波铁氧体材料,其形状包括但不限于圆球、圆盘和薄膜。
3.根据权利要求1所述的有效线宽自动测试系统,其特征在于:所述谐振腔(2)为金属材料,其表面电镀有金属层;所述偏置磁场(3)由电磁铁产生。
4.根据权利要求1所述的有效线宽自动测试系统,其特征在于:所述网络特性分析仪(4)为矢量或标量网络特性分析仪。
5.根据权利要求1所述的有效线宽自动测试系统,其特征在于:所述网络特性分析仪(4)、特斯拉计(5)和偏置磁场(3)分别通过数据总线与所述控制器(6)连接。
6.根据权利要求1所述的有效线宽自动测试系统,其特征在于:所述有效线宽自动测试系统采用点温计测量谐振腔(2)的温度。
7.根据权利要求6所述的有效线宽自动测试系统,其特征在于:所述数据总线为GPIB、LAN、RS232、CAN或RS485。
8.根据权利要求1所述的有效线宽自动测试系统,其特征在于:样品及支撑结构(I)位于谐振腔(2 )中心,谐振腔(2 )放置于偏置磁场(3 )中间。
9.一种有效线宽自动测试方法,其特征在于:包括以下步骤:(A)系统初始化;(B)加载磁场;(C)测试参数;(D)重复第B-C步骤;(E)求解有效线宽;所述步骤(A)中,样品及支撑结构(I)位于谐振腔(2)中心,谐振腔(2)放置于偏置磁场(3)中间,控制器(6)通过数据总线(8)向偏置磁场(3)、网络特性分析仪(4)、特斯拉计(5)发送初始化控制指令;所述步骤(B)中,控制器(6)通过数据总线(8)发送指令调节偏置磁场(3),并回读特斯拉计(5)测试值,该测试值和设定值比较获得误差量,该误差量用于调整电流,最终将偏置磁场调节到设定磁场强度He ;所述步骤(C)中,控制器(6)通过数据总线(8)发送指令控制网络特性分析仪(4),并回读中心频率fO和Q值;所述步骤(D)中,通过改变磁场,获得Q,fO和偏置磁场He的对应关系;所述步骤(E)中,控制器(6)进行数据处理和拟合,并计算出有效线宽,保存数据并作图。
10.根据权利要求9所述的有效线宽自动测试方法,其特征在于:样品为微波铁氧体材料,其形状包括但不限于圆球、圆盘和薄膜;所述谐振腔(2)为金属材料,其表面电镀有金属层;所述偏置磁场(3)由电磁铁产生;样品及支撑结构(I)位于谐振腔(2)中心,谐振腔(2 )放置于偏置磁场(3 )中间。
【专利摘要】本发明涉及测量技术领域,其公开了一种有效线宽自动测试系统, 包括样品及支撑结构、谐振腔、偏置磁场、网络特性分析仪、测量偏置磁场大小的特斯拉计、控制器、数据总线; 网络分析仪、特斯拉计和偏置磁场与所述控制器连接;所述样品及支撑结构和谐振腔位于所述偏置磁场中。本发明的有益效果是:通过自动控制实现测试过程全自动化,有利于提高工作效率,具有很强的实用价值。
【IPC分类】G01R33-12
【公开号】CN104808160
【申请号】CN201510233771
【发明人】赵勇, 石成玉, 罗建成
【申请人】西南应用磁学研究所
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年5月8日
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