用于宽带网络的MnZn高磁导率芯材及器件研究

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随着网络技术和数据通信技术的飞速发展,如何实现无源器件的小型化、宽频化和宽温度特性已成为信息传输的关键问题。本论文正是针对这一趋势和需求选题进行研究的。本文首先对于应用在宽带网络领域的MnZn高磁导率芯材进行了研究。采用新型的氧化物法工艺制备高磁导率的MnZn软磁铁氧体。以高纯度的Fe2O3、Mn3O4,和ZnO为原料,经过球磨、预烧、造粒、成型、烧结等工艺,得到标准样环并测试其磁性能参数。重点研究了预烧温度、烧结温度、烧结气氛以及添加剂对高磁导率MnZn铁氧体材料磁性能参数的影响。通过研究发现,预烧温度对最终烧结温度和材料磁性能有很大影响;合适的烧结气氛能够显著的改善高磁导率MnZn铁氧体材料的磁性能;P2O5能够改善铁氧体材料的显微结构,促进晶粒生长;MoO3和CaCO3的掺入能够促进晶粒长大,提高MnZn铁氧体材料起始磁导率,改善材料频率特性,同时气孔率也会增加。通过大量实验研究,主要在提高起始磁导率、改善频率特性、抗谐波失真方面取得进展,从而改善了材料在网络、通信领域应用的性能。最终达到如下指标:μi≥10000,Bs≥380mT(10KHz,25℃,800A/m),ηB≤0.2×10-3/T(10KHz,25℃,1.5~3mT),Tc≥120℃,fr≥400KHz。其次,采用研制的高导MnZn铁氧体材料进行了ADSL宽带变压器的设计研究,对影响网络变压器性能的磁导率、绕组匝数、磁感应强度、气隙大小等参数进行了讨论和分析。并且利用EPX7型磁芯设计出了满足要求的网络变压器,ADSL变压器在中频范围内插损小于0.5dB,谐波失真满足80dB的要求。
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