微波鐵氧體

鐵氧體是一種鐵磁性材料，它是由二價金屬錳、鎂、鎳、銅、鋅等的化合物與Fe₂O₃燒結而成的。這種器件在微波電路中對微波信號或能量起隔離、環行、方向變換、相位控制、幅度調製或頻率調鑿等作用，廣泛用於雷達、通信、無線電導航、電子對抗、遙控、遙測等微波系統以及微波測量儀器中。

隔離器和環行器是1951年由霍根發明的。隨後許多新型線性器件，如相移器、開關、調製器等相繼出現。1957年蘇耳發明了微波鐵氧體參量放大器，發展了非線性器件。20世紀60年代初，磁調濾波器、磁調振盪器等研製成功，在電子對抗技術和微波測量儀器中得到應用，隨着後來各種微波鐵氧體器件繼續發展，已成為一類重要的微波器件。

磁性材料的旋磁性是指在兩個互相垂直的穩恆磁場和電磁波磁場的作用下，平面偏振的電磁波在材料內部雖然按一定的方向傳播，但其偏振面會不斷地繞傳播方向旋轉的現象。金屬、合金材料雖然也具有一定的旋磁性，但由於電阻率低、渦流損耗太大，電磁波不能深入其內部，所以無法利用。因此，鐵氧體旋磁材料旋磁性的應用，就成為鐵氧體獨有的領域。旋磁材料大都與輸送微波的波導管或傳輸線等組成各種微波器件。主要用於雷達、通信、導航、遙測等電子設備中。

主要參數：

1、飽和磁化強度

2、居里温度

3、電阻率和介電損耗正切

4、相對介電常數

5、鐵磁共振線寬

微波鐵氧體器件是利用鐵氧體的旋磁效應制成的。它是一種非線性各向異性的磁性物質，它的磁導率隨外加磁場而變化，具有非線性；當加恆定磁場時．各方向上對微波磁場的磁導率也是不同的，即具有各向異性，由於這些特性，當電磁波從不同的方向通過鐵氧體時，會呈現一種非互易性。由此製作成各種非互易的鐵氧體元件。 ^[2] 

微波鐵氧體器件種類很多。按功能分有：隔離器、環行器、開關、相移器、調製器、磁調濾波器、磁調振盪器、磁表面波延遲線等；按結構形式分有：波導式、同軸式、帶線式及微帶式；按工作方式分有：法拉第旋轉式、共振式、場移式、結式等；按所用材料分有：多晶鐵氧體器件，單晶鐵氧體器件，薄膜鐵氧體器件。

隔離器又稱單向器，它是一種單向傳輸電磁波的器件，一種非互易的雙端口微波鐵氧體器件一當電磁波沿止向傳輸時，可將功率全部饋給負載，對來自負載的反射波則產生較大衰減，這種單向傳輸特性可以用於隔離負載變動對信號源的影響。對隔離器件性能的主要要求是：正向衰減小（一般不超過0.5~1dB），反向隔離大（一般大於20~30dB），電壓駐波比小（一般不大於1.10~1.25），有一定的頻帶寬度，此外還應規定承受功率和工作温度等。

場移式隔離器和法拉第旋轉式隔離器是微波系統中常用的兩種隔離器件。

場移式隔離器：當矩形波導中填充橫向磁化的鐵氧體時，則波導中電磁場的分佈將與磁化方向及傳播方向有關。這就是場移效應，利用這種效應可以製成場移隔離器，主要用在釐米波段。但所能承受的功率低，多用於低駐波、高隔離的精密微波測試系統中。

法拉第旋轉式隔離器：利用電磁波在縱向磁化的鐵氧體棒，傳播時，極化面產生旋轉（即法拉第旋轉效應）製成的隔離器。這種隔離器結構比較複雜，承受功率低，工作頻帶窄，多用於毫米波段。

微波鐵氧體器件的應用日漸增多，但還有待進一步提高性能、降低價格、減小尺寸和便於集成，更好地在電子對抗、相控陣雷達和通信衞星等系統的基礎器件應用中發揮作用。 ^[2]