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随着雷达、通信等电子技术的不断发展,微波铁氧体得到了广泛的应用。某些器件如大功率变极化器、移相器等锁式器件,不仅要求微波铁氧体材料具有适当的饱和磁化强度、较小的介电损耗和高的自旋波线宽,而且要具有高的剩磁比以及低温度系数等特性。本项目采用传统氧化物法制备了大功率旋矩磁石榴石铁氧体YGdCaVInFe及YGdCaGeInFe系列,对影响其性能参数的因素作了研究,并将材料应用于铁氧体器件中进行了微波性能的测试。研究发现,CaV和CaGe的取代降低了材料的Ms及烧结温度,并减小了材料的成本,适量的取代对△H影响不大;Dy3+和Ho3+可以明显提高材料的峰值功率承受能力,但不利于铁氧体器件的正向损耗,实际应用中应根据器件的指标,在配方中酌情加入;适量的Mn3+和Ce3+可以显著提高材料的剩磁比,从而有效减小了铁氧体器件的体积及重量,且进一步降低了材料的矫顽力,从而降低了锁式器件的开关能量。试验中,根据微波铁氧体器件的使用频段及技术指标,通过对各离子的综合取代,得到了适用于该频段下的材料,其主要静态磁参数为饱和磁化强度Ms=80±10%kA/m,共振线宽△H=3.84kA/m,自旋波线宽△Hk=1.89KA/m,介电损耗tan δ e=3.6× 10-4,相对介电常数εr=14.5±5%,矫顽力 Hc=43.7 A/m,剩磁比 R=0.74。且在微波器件中进行了应用,其中C波段高功率变极化器测试结果:反向隔离α-≥20dB,正向损耗α+≤0.8 dB,驻波系数S≤1.2;三端环行器的测试结果:α -≥20dB, α+≤0.1dB,S≤1.2;四端高功率环行器的测试结果:α-≥20dB,α+≤0.3 dB, S≤ 1.2。