一种用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构

本发明属于微波毫米波段磁性材料参数测试领域，具体涉及一种用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构。

背景技术：

1、微波铁氧体因其独特的旋磁性被广泛应用于雷达、通信、导航、遥测等领域的电子信息系统中。铁磁共振线宽(ferromagnetic resonance,fmr)作为表征旋磁材料磁损耗的重要参数，对工作在或者接近于某个微波频率的微波铁氧体器件的性能具有决定性的影响。随着电子信息系统不断向集成化、高频化的方向发展，对微波铁氧体的高频特性提出了更高的要求，因此要求全波段的旋磁晶体材料的铁磁共振线宽可测可控。现行国家标准《gb/t9633-2012微波频率应用的旋磁材料性能测试方法》涉及的铁氧体铁磁共振线宽测试频率在9.3ghz左右，这种方法测试的数据和材料在高频器件的磁损耗有较大出入，对器件的设计带来难度。因此衍生出当前该领域必须要解决的材料测试技术问题：如何将生瓷料带或ltcf电磁材料的铁磁损耗测试频段从微波段推高到毫米波段。目前国际上尚无完整的毫米波段微波铁氧体电磁材料的铁磁损耗测试理论体系，随着毫米波段新型材料和器件的发展，国内外急需能在毫米波段(30ghz以上)实现铁磁共振线宽的测试。

2、对于毫米波段的fmr测试，现阶段面临的主要问题是随着微波频段的提高，谐振腔波导的物理尺寸也相应减小。传统的样品加载方法为在谐振腔侧壁开孔，再用介质杆加载到谐振腔中心位置。而随着谐振腔波导的物理尺寸减小(适用于毫米波段的谐振腔侧壁物理尺寸为3mm左右)，物理开孔(孔的直径为1mm左右)引起谐振腔内电磁特性改变对测试结果产生的影响已经不可忽略，所以在谐振腔侧壁开孔的方法已经不再适用于高精度的测试系统。因此，利用谐振腔微扰法在毫米波段进行铁氧体的铁磁共振线宽测试，目前面临着腔体“开孔难度大、样品加载难”的问题，在样品加载方法方面仍需做出改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对背景技术存在的问题，提出了一种用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构。本发明快拆式波导结构有效解决了毫米波段铁磁共振线宽测试样品装载的问题，在保证测试精度的前提下大大提高了便捷性。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构，包括主波导管和快拆式谐振腔6，所述主波导管包括第一矩形波导1、第二矩形波导7、连接桥2、波导法兰盘4和定位销5；

4、第一矩形波导的一端为开设有耦合孔3的耦合片，另一端为波导法兰盘4；第二矩形波导的一端为开设有耦合孔3的耦合片，另一端为波导法兰盘；采用两片连接桥实现第一矩形波导和第二矩形波导的固定连接，其中第一矩形波导的耦合片面对第二矩形波导的耦合片；波导法兰盘远离矩形波导的一端设置定位销，用于实现所述快拆式波导结构与波导-同轴转换器的连接；

5、所述快拆式谐振腔为两端不带波导法兰盘的标准矩形波导结构，测试时，快拆式谐振腔放置于两片连接桥形成的空隙内；

6、采用两片叠放的介质片装载测试样品，每片介质片中心开设半球形的凹槽；测试时，将铁氧体小球样品放置于两片介质片形成的球形凹槽内，以使铁氧体小球样品位于快拆式谐振腔中心；然后，将装载有铁氧体小球样品的两片介质片放入快拆式谐振腔中，两片介质片充满快拆式谐振腔；再将带铁氧体小球样品的快拆式谐振腔推入两片连接桥形成的空隙内，即可测试得到铁氧体小球样品的铁磁共振线宽。

7、进一步的，所述第一矩形波导、第二矩形波导和快拆式谐振腔的内壁均镀有厚度为0.01～0.05mm的金，在延长波导结构使用寿命的同时增大谐振腔q值，提高测试精度。

8、进一步的，所述铁氧体小球样品的半径与两片介质片形成的球形凹槽的半径相等。

9、进一步的，通过改变两片介质片的相对介电常数可调控快拆式谐振腔的谐振频率，进而拓宽快拆式谐振腔测试铁氧体铁磁共振线宽的测试频点。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

11、1、本发明提供的一种用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构，将矩形波导、波导法兰盘、连接桥和谐振腔的耦合片一体化连接形成主波导管，快拆式谐振腔放置于连接桥形成的空隙内，实现了谐振腔的快捷拆装；采用“腔内填充介质，通过介质片装载样品”的样品加载方法，解决了30ghz以上毫米波段铁氧体fmr测试样品的加载问题。

12、2、本发明提供的一种用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构，通过改变两片介质片的相对介电常数可调控快拆式谐振腔的谐振频率，进而拓宽快拆式谐振腔测试铁氧体铁磁共振线宽的测试频点，对研究铁氧体材料阻尼系数ωα开辟了一种新思路。

13、3、本发明提供的一种用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构，在波导法兰盘远离矩形波导的一端设置定位销，用于实现所述快拆式波导结构与波导-同轴转换器的精准连接；在第一矩形波导、第二矩形波导和快拆式谐振腔的内壁均镀有厚度为0.01～0.05mm的金，在延长波导结构使用寿命的同时增大谐振腔q值，提高测试精度。

1.一种用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构，其特征在于，包括主波导管和快拆式谐振腔(6)，所述主波导管包括第一矩形波导(1)、第二矩形波导(7)、连接桥(2)、波导法兰盘(4)和定位销(5)；

2.根据权利要求1所述的用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构，其特征在于，所述第一矩形波导、第二矩形波导和快拆式谐振腔的内壁均镀有金。

3.根据权利要求1所述的用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构，其特征在于，所述铁氧体小球样品的半径与两片介质片形成的球形凹槽的半径相等。

4.根据权利要求1所述的用于铁氧体铁磁共振线宽测试的快拆式波导结构，其特征在于，通过改变两片介质片的相对介电常数，调控快拆式谐振腔的谐振频率。