JPH0140170Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0140170Y2 JPH0140170Y2 JP15042983U JP15042983U JPH0140170Y2 JP H0140170 Y2 JPH0140170 Y2 JP H0140170Y2 JP 15042983 U JP15042983 U JP 15042983U JP 15042983 U JP15042983 U JP 15042983U JP H0140170 Y2 JPH0140170 Y2 JP H0140170Y2
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- JP
- Japan
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- magnetic
- magnetic pole
- yig
- bit
- magnetic field
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- Expired
Links
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims 1
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- Electromagnets (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、YIGフイルタ、YIG発振器等を総
称しているYIG装置において、YIG球に直流磁界
を印加するときに使用されるビツタ形電磁石に関
するものである。
称しているYIG装置において、YIG球に直流磁界
を印加するときに使用されるビツタ形電磁石に関
するものである。
YIG（YTTRIUM IRON GARNET）球を共
振素子とする共振器では、その共振周波数がYIG
球に印加する直流磁界に比例すすることが知られ
ている。したがつて、この直流磁界の強度を外部
から変化できるようにした電磁石を使用して中心
周波数を制御できる周波数可変帯域フイルタが構
成できる。
振素子とする共振器では、その共振周波数がYIG
球に印加する直流磁界に比例すすることが知られ
ている。したがつて、この直流磁界の強度を外部
から変化できるようにした電磁石を使用して中心
周波数を制御できる周波数可変帯域フイルタが構
成できる。
従来、かゝるYIG球には、パーマロイ等の強磁
性体金属を磁極とし、外部を磁性体で包囲した、
いわゆるビツタ形電磁石の空気間隙にYIG球を配
置することによつて直流磁界を与えていた。
性体金属を磁極とし、外部を磁性体で包囲した、
いわゆるビツタ形電磁石の空気間隙にYIG球を配
置することによつて直流磁界を与えていた。
第１図は従来のビツタ形電磁石の磁気構造を断
面図でしたもので、１及び２は中心に円柱状の磁
極部１ａ，２ａを設け、該磁極部１ａ，２ａを包
囲する底部１ｂ，２ｂ、及び外周部１ｃ，２ｃか
らら構成されているつぼ形の磁気部材、３は前記
磁気部材１，２を対向した時磁極部１ａ，２ａに
空気間隙ｇ（磁気ギヤツプ）が形成されるように
保持するスペーサ（磁性体）である。
面図でしたもので、１及び２は中心に円柱状の磁
極部１ａ，２ａを設け、該磁極部１ａ，２ａを包
囲する底部１ｂ，２ｂ、及び外周部１ｃ，２ｃか
らら構成されているつぼ形の磁気部材、３は前記
磁気部材１，２を対向した時磁極部１ａ，２ａに
空気間隙ｇ（磁気ギヤツプ）が形成されるように
保持するスペーサ（磁性体）である。
４ａ，４ｂは前記磁気部材１，２を励磁するコ
イルであつて、このコイル４ａ，４ｂに流す電流
値によつて空気間隙ｇの直流磁界強度を可変とす
ることができる。なお、５は前記空気間隙ｇに配
置されているYIG球を示し、このYIG球５は、通
常、複数個が誘導結合され、かつ、同軸線６によ
つて外部の装置と結合されるものである。
イルであつて、このコイル４ａ，４ｂに流す電流
値によつて空気間隙ｇの直流磁界強度を可変とす
ることができる。なお、５は前記空気間隙ｇに配
置されているYIG球を示し、このYIG球５は、通
常、複数個が誘導結合され、かつ、同軸線６によ
つて外部の装置と結合されるものである。
YIG装置に使用されるこのような電磁石は、外
部磁界の影響からのがれることができ、直流磁界
の強さも任意に変化させることができるが、 １ YIG装置は測定器、通信機等の内部に置かれ
るため、外形寸法が小さいこと、 ２ 電磁石に印加する電流対共振周波数の直線性
がよいこと、 等の条件が要求される。
部磁界の影響からのがれることができ、直流磁界
の強さも任意に変化させることができるが、 １ YIG装置は測定器、通信機等の内部に置かれ
るため、外形寸法が小さいこと、 ２ 電磁石に印加する電流対共振周波数の直線性
がよいこと、 等の条件が要求される。
ところが、上述した第１図の構造の電磁石では
１の条件を満すため外形を小形にすると、２の条
件である電流対共振周波数の直線性の悪化、すな
わち、空気間隙ｇの直流磁界の強さと励磁電流が
直線的に変化しないという問題が発生する。
１の条件を満すため外形を小形にすると、２の条
件である電流対共振周波数の直線性の悪化、すな
わち、空気間隙ｇの直流磁界の強さと励磁電流が
直線的に変化しないという問題が発生する。
このような問題は、特に磁気部材１，２の磁極
部１ａ，２ａの飽和によつて発生する。
部１ａ，２ａの飽和によつて発生する。
第２図は磁極部１ａが中心線に平行に等しい大
きさＭで磁化されていると仮定した場合の反磁界
Hdの中心線上の分布を示している。外部磁界を
He（コイルによつて発生する磁界）、磁極部１ａ
内の磁界をHiとすると、Hi＝He＋Hdの関係か
ら反磁界Hdの絶対値の小さい部分、つまり第２
図で示すように磁極部１ａの根元の部分は僅かな
外部磁界で磁化Ｍの大きさになる。
きさＭで磁化されていると仮定した場合の反磁界
Hdの中心線上の分布を示している。外部磁界を
He（コイルによつて発生する磁界）、磁極部１ａ
内の磁界をHiとすると、Hi＝He＋Hdの関係か
ら反磁界Hdの絶対値の小さい部分、つまり第２
図で示すように磁極部１ａの根元の部分は僅かな
外部磁界で磁化Ｍの大きさになる。
したがつて、磁極部１ａに均等な外部磁界He
をかけ、外部磁界Heを大きくして行くと、まず
根元の部分が飽和することになり、次に先端の部
分が飽和する。
をかけ、外部磁界Heを大きくして行くと、まず
根元の部分が飽和することになり、次に先端の部
分が飽和する。
そこで、ビツタ形電磁石の構造としては、第３
図に示すように磁極部１ａ，２ａが漸次根元の方
で広がつている構造のものが考えられる。
図に示すように磁極部１ａ，２ａが漸次根元の方
で広がつている構造のものが考えられる。
しかし、このような磁気構造は、励磁用のコイ
ル４ａ，４ｂの形状が複雑となり、かつ、磁極部
１ａ，２ａをテーパ状に切削することも困難であ
るため製造上の難点がある。
ル４ａ，４ｂの形状が複雑となり、かつ、磁極部
１ａ，２ａをテーパ状に切削することも困難であ
るため製造上の難点がある。
この考案は、かゝる実状にかんがみてなされた
もので、磁極部が比較的容易に製作でき、かつ、
磁気飽和が起り難い構造としたビツタ形の電磁石
を提供するものである。
もので、磁極部が比較的容易に製作でき、かつ、
磁気飽和が起り難い構造としたビツタ形の電磁石
を提供するものである。
第４図はこの考案の一実施例を示すビツタ形電
磁石の断面図を示したもので、１０，２０は第１
図で説明したような磁極部１０ａ，２０ａ、底部
１０ｂ，２０ｂ、及び外周部１０ｃ，２０ｃから
なるつぼ形のパーマロイ等の磁気部材である。
又、３０は空気間隙ｇと同一寸法の厚みとなつて
いるスペーサ（磁性体）、４０ａ，４０ｂは励磁
用のコイルである。
磁石の断面図を示したもので、１０，２０は第１
図で説明したような磁極部１０ａ，２０ａ、底部
１０ｂ，２０ｂ、及び外周部１０ｃ，２０ｃから
なるつぼ形のパーマロイ等の磁気部材である。
又、３０は空気間隙ｇと同一寸法の厚みとなつて
いるスペーサ（磁性体）、４０ａ，４０ｂは励磁
用のコイルである。
ところで、この考案では前記磁極部１０ａ，２
０ａの形状が図示したように根元部の半径r1と、
先端部の半径r2とが異なるように形成されてい
る。すなわち、r1＞r2となる段階的に変化する円
柱状に形成されている。
０ａの形状が図示したように根元部の半径r1と、
先端部の半径r2とが異なるように形成されてい
る。すなわち、r1＞r2となる段階的に変化する円
柱状に形成されている。
第５図はこの考案の磁極部１０ａ，２０ａにお
ける反磁界Hdの分布を示したものであつて、従
来（第２図）のものに比較して反磁界Hdの大き
さが均一化されていることがわかる。
ける反磁界Hdの分布を示したものであつて、従
来（第２図）のものに比較して反磁界Hdの大き
さが均一化されていることがわかる。
したがつて、このような形状で構成されている
ビツタ形電磁石では、局部的な磁気飽和を起し易
い部分が解消したことになるので、励磁電流と直
流磁界の強さが比例する範囲が広くなり、これを
YIG装置に利用すると、その共振周波数の可変範
囲が広くなり、かつ、ヒステリシス特性も小さく
なる。
ビツタ形電磁石では、局部的な磁気飽和を起し易
い部分が解消したことになるので、励磁電流と直
流磁界の強さが比例する範囲が広くなり、これを
YIG装置に利用すると、その共振周波数の可変範
囲が広くなり、かつ、ヒステリシス特性も小さく
なる。
第６図はこの考案のビツタ形電磁石をYIG装置
に使用したときの励磁電流の変化と共振周波数の
変化を示す特性図で、横軸はコイル電流、縦軸は
コイル電流対共振周波数の理想的な比例関係に対
する実際の共振周波数のずれを、使用上限共振周
波数に対する比率で示したものである。
に使用したときの励磁電流の変化と共振周波数の
変化を示す特性図で、横軸はコイル電流、縦軸は
コイル電流対共振周波数の理想的な比例関係に対
する実際の共振周波数のずれを、使用上限共振周
波数に対する比率で示したものである。
そして、点線Ａ第４図に示した磁気部材、実線
Ｂが第１図（従来例）の磁気部材で励磁電流を印
加した場合を示す。
Ｂが第１図（従来例）の磁気部材で励磁電流を印
加した場合を示す。
この図から、この考案のものはコイル電流が増
加した場合も、周波数の変動が少ないことが分か
る。
加した場合も、周波数の変動が少ないことが分か
る。
又、この考案における磁極部１０ａ，２０ａの
構造は、まず、半径r1で円柱状に切削し、次に磁
極部１０ａ，２０ａの先端部分を半径r2で切削す
れば形成でき、励磁用のコイル４０ａ，４０ｂも
通常のコイル形状となつているので製造上の難点
がない。なお、磁極部１０ａ，２０ａは多段階で
先端部が縮少する同心の円柱状としてもよい。
構造は、まず、半径r1で円柱状に切削し、次に磁
極部１０ａ，２０ａの先端部分を半径r2で切削す
れば形成でき、励磁用のコイル４０ａ，４０ｂも
通常のコイル形状となつているので製造上の難点
がない。なお、磁極部１０ａ，２０ａは多段階で
先端部が縮少する同心の円柱状としてもよい。
以上説明したように、この考案のビツタ形電磁
石は、空気間隙に発生する直流磁界が励磁電流に
よつて広い範囲で直線的に変化するようになるの
で、特にYIGフイルタに利用した時中心周波数が
広い範囲で可変できるという利点がある。
石は、空気間隙に発生する直流磁界が励磁電流に
よつて広い範囲で直線的に変化するようになるの
で、特にYIGフイルタに利用した時中心周波数が
広い範囲で可変できるという利点がある。
又、磁極の構造も簡単な円柱状であつて、その
切削も容易であり、作り易いという特徴がある。
切削も容易であり、作り易いという特徴がある。
第１図は従来のビツタ形電磁石の断面図、第２
図は磁極部の磁化特性を示す説明図、第３図は磁
極部の構造をテーパ状にしたビツタ形電磁石の概
要図、第４図はこの考案のビツタ形電磁石の断面
図、第５図はこの考案のビツタ形電磁石における
磁極部の磁化特性を示す説明図、第６図はこの考
案のビツタ形電磁石を使用した時のYIG共振器の
周波数変化特性図である。 図中、１０，２０は磁気部材、１０ａ，２０ａ
は磁極部、１０ｂ，２０ｂは底部、１０ｃ，２０
ｃは外周部、３０はスペーサを示す。
図は磁極部の磁化特性を示す説明図、第３図は磁
極部の構造をテーパ状にしたビツタ形電磁石の概
要図、第４図はこの考案のビツタ形電磁石の断面
図、第５図はこの考案のビツタ形電磁石における
磁極部の磁化特性を示す説明図、第６図はこの考
案のビツタ形電磁石を使用した時のYIG共振器の
周波数変化特性図である。 図中、１０，２０は磁気部材、１０ａ，２０ａ
は磁極部、１０ｂ，２０ｂは底部、１０ｃ，２０
ｃは外周部、３０はスペーサを示す。
Claims (1)
- それぞれが磁極部、底部、及び外周部からなる
２個の磁気部材を対向し、前記磁極部に励磁用の
コイルが巻回されているビツタ形電磁石におい
て、前記磁極部の半径が前記対向する先端に向か
つて段階的に縮少し、かつ、同心の円柱状に形成
されていることを特徴とするビツタ形電磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15042983U JPS6059505U (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ビツタ形電磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15042983U JPS6059505U (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ビツタ形電磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059505U JPS6059505U (ja) | 1985-04-25 |
| JPH0140170Y2 true JPH0140170Y2 (ja) | 1989-12-01 |
Family
ID=30333647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15042983U Granted JPS6059505U (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ビツタ形電磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6059505U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0831367B2 (ja) * | 1989-09-13 | 1996-03-27 | 信越化学工業株式会社 | 静磁波素子用磁気回路および静磁波素子 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP15042983U patent/JPS6059505U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6059505U (ja) | 1985-04-25 |
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