高周波パラメトリック磁気センサの実用化に関する研究

高频参量磁传感器的实际应用研究

• 批准号: 14750359
• 负责人: 柄澤 孝一
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Nagano National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750359/
• 关键词: パラメトリック発振; 磁気センサ; 磁束応答形

平成16年度は,まず300MHzのパラメトリック発振をさせることを目標に研究を進めた。磁気ヘッドには従来の幅5mm,長さ25mmのアモルファス磁性薄帯に3回巻のものを用いた。永久磁石を用いて磁性薄帯を直流バイアスする構成である。このヘッドのインダクタンスと可変容量ダイオードブリッジの容量による並列共振周波数が300MHzになるように可変容量ダイオードの種類を変えて検討した。その結果,300MHz付近で共振するために必要な容量はAM用とFM用の可変容量ダイオードの間にあり,現有の可変容量ダイオードでは,組み合わせて合成する方法しかないことが明らかになった。実際,数種類の可変容量ダイオードを組み合わせて検討したが,300MHz付近での共振は実現しなかった。その原因としては,可変容量ダイオードを直並列に接続することにより,予期しない寄生容量により,共振条件が影響を受けたと考えられる。また,磁気ヘッドと可変容量ダイオードブリッジの両端のうち一端は接地しているため,可変容量ダイオードブリッジを逆バイアスするための定電圧回路は乾電池駆動で行い,フローティングにしなければならない。この定電圧回路を20MHz付近の共振周波数の回路においては,正常に動作したが,数100MHz以上では,共振回路に影響しているものと考えられる。今後,数100MHz以上でパラメトリック発振させるだめには,可変容量ダイオードブリッジの状態で逆バイアスできる定電圧回路を実現し,かつ磁気ヘッドの自己共振周波数を高くするために,コイルの巻数を出来るだけ少なくする必要がある。さらに,共振周波数を出来るだけ低くし,励振用発振回路の負荷容量への励振の負担を出来るだけ軽くする必要がある。

2004财年，我们开始研究，目标是创造300MHz参量振荡。所使用的磁头是宽度为5mm、长度为25mm的常规非晶磁带，卷绕3次。该配置使用永磁体向磁带施加直流偏置。我们研究了不同类型的变容二极管，使得由于该头的电感和变容二极管电桥的电容而产生的并联谐振频率为300MHz。结果表明，在 300MHz 左右谐振所需的电容位于 AM 和 FM 的可变电容二极管之间，而合成现有可变电容二极管的唯一方法是将它们组合起来。事实上，我们研究了几种变容二极管的组合，但我们无法实现300MHz左右的谐振。其原因被认为是由于可变电容二极管的串并联连接导致谐振条件受到意外寄生电容的影响。另外，由于磁头和变容二极管电桥的一端接地，用于对变容二极管电桥进行反向偏置的恒压电路必须采用干电池供电并悬空。该恒压电路在谐振频率为20MHz左右的电路中正常工作，但认为数百MHz以上的频率会对谐振电路产生影响。未来，为了实现数百MHz以上频率的参量振荡，需要实现变容二极管电桥状态下能够反向偏压的恒压电路，并为了提高自激特性。为了提高磁头的谐振频率，我们需要尽可能地减少线圈的匝数。此外，还需要尽可能地降低谐振频率，并尽可能地减轻励磁对励磁振荡电路的负载容量的负担。