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1、微波振荡器电磁铁!∀#原理陈浩张礼科何成潘∃中国西南应用磁学研究所绵阳%&∋((()∗,、摘要本文给出振荡器∃+,)电磁铁的一种!∀#方法建立了磁路的物理数。。学模型和程序结构依此设计出的磁路与实验值的误差−∋纬、,一引言按电路网络理论得磁路等效电网络的代。。+,是一种优质的微波信号源它以数方程组,一∀#。其宽带线性电调谐∃多倍频程)低相位噪!!一.、3.、.∀∀∃。四同声高可靠与长寿命等优良特点而著称其!⋯!了、二,中宽带线性电调谐的工作能力得利于自。。%一∀。。屏蔽式电磁铁所提供的线性扫描磁场长!!一!,期以来设计
2、该磁路的主要困难是气隙场∋(!)井,外漏磁场的定量计算和磁体材料中非线性因为磁阻元的&】∗由。。,+,−!∋,,/一0特性的处理欲严格的进行计算只定则方程为可解的由于磁体材,,料非线性.一/特性使!01为磁通创有靠有限元法但需投入大量的人力与计,,,算机资源直到1(年代初国外才在工作的函数,)3站上出现磁路的有限元工程软件国内尚即2式445,。,,5∀为空白为此本为非线性44文至力于寻找一个简便。且足够精度的!∀#方法来设计磁路此方程组。线圈。只法采用漏磁通管计算漏磁效应关键是利,为此把,,用计算机的高速大容量计算能力大大增它写为一,用加磁
3、通管的数量迭代技术求解磁路的个迭代公,∀非线性方程组并用递推法计篡磁体内的式图6789器件磁路剖面周与破通管姻分,一,,中,:,,:、,,,1卜,3电,,一6磁势降这样虽使计算量猛增用传统的人一;2!阳::,,!∀#开一,、:、=,工计算无望可及却为该磁路的电〕3辟了道路.‘其中1?),≅⋯24一63。求解时,从2、已知的⋯,二物理模型和叭开始按网络回路的顺序+,4皿Β#。图一是典型的自屏蔽式电5。ΒΧ工人甲卜护‘了磁铁根据麦克斯韦方程的原则与漏甲Φ毛ΕΔ、6,4尹Γ产、今扫、8‘,4日Α86磁通的分布
4、划分出个并联的部份Η、中,、8,#、,,∀∀、Ι,二。5∀空间即磁通管分别用⋯⋯尹二。,。。一,标示进而可得磁路的电等效网,。盯络如图二所示三、数学模型与算法,经过漏磁通回衍的划分将磁路、第二基=方程2安培定律3离散化再图≅磁路的等效电网络·,进行迭代计算后用安培环路定律验校、终四程序结构与设计讨论,,如不符精度以本次结果为初值进行下次将设计程序分为三大模块。,。计算直至达到预定精度为止、∗∋预处理模块主要功能是输入磁路∗,,,磁通管磁阻元的广义定义为结构参数材料特性磁通管的划分目指<∋45678一9函数的指定等.,3瓜:4;并据此计算出
5、每个磁通管⋯⋯,。的磁阻拟合出材料的/一0特性∃=)丁、∗,&>?,;,计算主模块主要功能是模拟磁路其中为磁通管截面积为平均。.,按规定进行调谐或优化长度根据每个磁通管划分的几何参数可、、9=后处理模块用图形或文本方式报用复合梯形与复合抛物线求积程序计算。。告分析与设计结果5678值,,用上述原理和程序设计出能工作于在实际中往往只能得到磁体材料∗,&∋0+,磁路。,一(的磁体材料是/一0关系的列表格式参数为此用列表?≅Α6ΒΧ,币ΧΔΕΦΓ(外形尺寸为ΗΓΙ=ϑ66函数在最小二乘意义下的多行式曲线拟合..,∋6,,,,的园柱气隙长度Κ6漏
6、磁系数=Γ法将此表格转化为精确函数形式其误差。.ΛΜ.,一‘。线性度−与实验比较线性度设计项可−∋(.%,。&Μ,,.误差−Μ调谐灵敏度−达到很好至此可以说磁路的模拟已完成把目的.设计效果,标函数指定为磁路的主要参数如调谐灵,,。敏度工作带宽内的线性度漏磁系数等。参考文献可对磁路结构进行优化设计对磁路进行、,Χ易敬生《磁场计算与磁场设计》成都电讯,优化往往要花一定的时间但比较接近地,工程学院出版社∋1Λϑ,选择初值不断调谐和对某些指标提高加、“ΒΔΑΒΟΔΑΕΒ:≅Ο”≅,&;ΝΠΘΦ>ΡΣ3Τ5>Τ,权因子可以大大提高优化效率这里的优∋
7、1%Λ化方法用的是梯度法。∃接%页),、、,制定有关政策把兵器行业厂所院校的〔&〕《振奋精神团结一致为实现兵器行业第..,二次创业的目标而努力奋斗》∋1叭Η来金烈技术力量组织起来发挥他们的技术特长.,ΥΚς美国白宫公布国家关键技术报告《国际和技术优势注意民品的高技术化和技术&11&∋Η?Ω,,电子要闻》年第期综合化的发展趋势苦干几年打几场硬.,ΥΗς《电子信息》∋11∋第∋&期∋11(年第&∋,仗这样一定会不断开发出一个个高技术。期,,民品建立一个个高技术产业从而才能很【Γ〕《工艺与新技术革命》丁衡高,好完成我兵器行业第二次创业建立军民。【
8、%〕光纤传感器的发展现状及未来趋势《电。Ξ、。结合型新体制的光荣任务子敏感技术信息∋11(年∋1&(期【月美国、西德、日本等国的技术对比,《技术参考文献与发展》ΛΛ一(1?Γ&Υ
