铁氧体磁性材料
软磁铁氧体磁性材料是无线电元件、器件制造中不可缺少的主要磁性材料之一。
变压器和电感线圈磁芯所用的磁性材料，只有两类：
（1）用于低频时具有高磁导率的金属磁性材料；
（2）以羰基铁和铝硅铁为主要成分的磁介质（又称铁粉芯），它的磁导率虽然不高，但用于较高频率时，损耗较小。
金属磁性材料的电阻率很低，在高频范围内，由于产生较大的涡流损耗而不能使用。磁介质则是一种以电介质互相绝缘的磁性粉末材料，因而有较高的电阻率但磁导率不高（只有10～60高斯／奥斯特）。
从1946年起，一种新型的磁性材料——铁氧体磁性材料开始在无线电领域中广泛应用。由于它具有高电阻率，所以在高频场中就具有比金属磁性材料低得多的损耗。目前铁氧体磁性材料的足迹已遍及无线电技术各频段。
铁氧体，又称“铁淦氧”是铁和其它一种或多种金属的复合氧化物，从导电性来看，它属于半导体，但在应用上是作为磁性介质的，因而有时叫做铁磁半导体。它的制造工艺近乎陶瓷，所见也有人称它为“磁性瓷”。铁氧体从化学组成与结晶结构上产，有很多种类。但从工程技术用途上看，可分为五类：（1）产生恒稳磁场用的硬磁性材料；（2）作磁芯用的软磁性材料；（3）在微波频率下使用的旋磁性材料（又称“微波铁氧体”）；（ 4）用作记忆、控制等用的短磁性材料；（5）作机电换能用的磁致伸缩材料。
铁氧体磁性材料在技术应用上说，可提出以下一些最主要的特性。
1．有半导体类型的导电性能，电阻率在10\(^{-}\)2～1012欧·厘米之间。
2．有很高的磁导率。有的铁氧体材料初始磁导率可达数千。
3．“居里点”在60°～600℃之间（磁性材料失去本身铁磁性的温度称为“居里点”）。
使用铁氧体磁性材料时，必须考虑到它的稳定性。例如对软磁铁氧体而言，主要是指磁导率和损耗对各种因素的稳定性。温度、频率和时间是影响铁氧体磁性材料磁导率的重要因素。磁导率随着温度升高而增大，在接近居里点时，变化最大，到达居里点后，就剧烈下降。
铁氧体材料，主要由于一种所谓“自然谐振”现象，初始磁导率会随频率的增加而上升，达一定程度后又很快下降，其损耗也主要由于同样原因而随频率的增加而上升。
通常，材料的磁导率越高，受外界的影响就越大（变化就越大）。所以高磁导率的铁氧体磁性材料不适宜于高频、环境温度变化范围大或要求高稳定度的电路元件中。
铁氧体磁性材料中，磁导率高的损耗增加很快，同时居里点也低。由此可见，这些主要性能之间是存在着矛盾的，所以在选用材料时，必须全面考虑，不能只单纯地追求其中某一项指标。
分频段采用不同性能的铁氧体是选择材料的方法之一。例如收音机不同频段分别采用不同材料的磁性天线。
软磁铁氧体磁性材料及元件
磁性材料的磁化与退磁性能各不相同，常用“矫顽力”作为示性指标。矫顽力是指使磁化强度为零时，所需的反向磁化场增强，单位为“奥斯特”。常以矫顽力的大小以区别磁性材料的所谓“硬”“软”。铁氧体磁性材料矫顽力在50奥斯特以下者，较易磁化，也容易失去磁性，与矫顽力大于50奥斯特不易磁化或失磁化的铁氧体材料相比而言，前者称为“软磁铁氧体磁性材料”。软磁性铁氧体磁性材料因为它具有许多优异的性能，目前广泛地用于各种通信设备及电子仪器中。
软磁铁氧体的材料和产品，随着使用范围和使用要求的日益扩大而不断增多。为了便于使用选择，下面谈谈目前市面上供应较多的国产铁氧体材料和产品。一般使用最多的如供收音机等电子设备中作回路电感调节用的B型磁芯（见图1），直径从2毫米到7毫米，长度从12毫米到20毫米不等。产品代号为MX－400－B－；NX－60－B－；NX－40－B－。在“B”字后常标以数字以表示不同的直径和长度，例如直径2毫米、长12毫米的磁芯，代号则为“MX－400－B2×12”。有时为了方便，铁芯外表刻以螺纹（如图2所示），以利调节。这种磁芯也有各种不同直径和长度，产品系列代号为MX－400－BL－；NX－60－BL－；NX－40－BL-等，号码后也各标以尺寸数字。又如供收音机中作接收天线用的Y型天线棒 （见图3），代号及系列中不同尺寸见本期封三刊载资料第二部分。供袖珍式半导体收音机用的扁形天线棒（见图4），代号及系列尺寸见封三资料第三部分。
除作天线及回路调感用的磁芯外，还有收音机中频变压器用的H型磁芯。这类磁芯有三种：一种为电子管收音机中频变压器用的“华司”形磁芯MX－400－H8.5×4.25×3（如图5）；另两种为便携式半导体收音机用的磁环MX－400－H8.5×65×7（见图6）及MX－400H9.4×6×1.5（见图7）；此外还有半导体收音机中频变压器配套用的磁极帽（图8）及磁极芯（见图9）。
除收音机用的磁件外，还有电视机用的偏转磁芯及U形变压器磁芯等。
以上各种磁件所用的铁氧体磁性材料，主要性能规格见本期封三资料第一部分。
铁氧体磁性材料按其初始磁导率的不同而使用于不同的频段与场合，这里不再一一介绍。
线圈中加入铁氧体磁芯的作用
铁氧体磁芯用于线圈中有下述一些作用：
第一是提高线圈的品质因数。对于一个空载线圈而言，如果它的电感量为L\(_{1}\)，铜线电阻为R0，在频率为f时，品质因素为：
Q\(_{0}\)=2πfL1R\(_{0}\)
线圈中加入磁芯后，电感量加大成L\(_{2}\)；同时，在整个线圈中除了铜线的损失外，还有由磁芯的损失而产生的附加电阻Rf，此时带有磁芯的线圈的品质因数变为：
Q=\(\frac{2πfL}{_{2}}\)R0+R\(_{f}\)
在一般情况下，L\(_{2}\)可以比L1大很多，但是决定于磁芯损失的R\(_{1}\)值却很小，结果Q将比QO大得多。
第二是减小整个线圈的体积。当线圈中加入磁芯后，其电感量可以增加许多倍，反过来，如果保持相同的电感量，则带有磁芯的线圈的匝数可见远少于电感量相同而不带磁芯的线圈的匝数。这样就可能使整个线圈的体积缩小了。
第三是起电感的微调作用。由于磁芯放入一个线圈，可以使电感增加很多。因此，将磁芯放在不同的位置时，如放进线圈简多些或少些，便可以使线圈产生不同的电感量，而精细地调节线圈的电感量。
在约10兆赫以上的频率时，使用磁芯的主要目的是微调电感；在较低频率使用磁芯则是增加品质因数和减少体积、重量。
磁性天线的等效高度、灵敏度和方向性
在收音机中常常使用铁氧体天线棒。它的形状是棒状的，截面积成圆形或矩形。通常棒的长度要比截面积的尺寸大得多。在棒上绕以一、两个绕组，以输出电压，其主要用途是代替接收机所用的框形天线，它具有和框形天线相类似的特性，但由于铁芯的高导磁性，对于相同性能的磁性天线，体积便要比没有磁芯的框形天线小得多。
当磁性天线棒被放置在电磁场中时，由于磁芯的高磁导率，使得磁通量集中在磁芯中，因而能使线圈两端感应出较高的电压。
由于磁芯的损失，通常不用它来作发送天线。磁芯的磁导率比较高，磁性天线绕组的电感量比较大，因此磁性天线棒更适用于中波及长波段接收天线。
另外，磁性天线棒的长度和直径的比值l／d愈大，有效磁导率也较高。对于磁导率较高的材料，有效磁导率近于和l／d的比值成比例的增长。因此天线棒可适当选择长些。
根据计算，磁性天线棒的有效高度也是和有效磁导率成比例地增加（当波长、天线棒截面积和线圈匝数为一定时），非常明显，较长的天线棒其有效高度也是较高的。
对于一个接收天线来说，它的指标应以在一定的场强下输入到接收机中的信号强弱为标准。这可以用天线的灵敏度来表示，即在单位电场强度下能自天线输入到第一个电子管栅极的电压。
要求磁性天线棒的灵敏度高，不但要求能感应出一定的电压，因而有效磁导率要高，并且本身还必须具备高的Q值。
同时，高Q值、高有效导磁率，对于在固定的信号场强下，磁性天线棒对接收信号的信号噪声电压比也是有决定作用的。
最后，在增加绕组匝数，加大磁芯截面积，提高磁芯的有效磁导率和Q值，均可增加天线棒方向性的灵敏度。
随着我国无线电工业的发展，铁氧体磁性材料在我国已经得到较大规模的发展与使用。可以深信，在今后这项材料的制造与使用在我国必将取得更大的发展。目前软磁铁氧体材料发展的主要方向是高磁导率、高截止频率和高稳定性等几个方面。这样对使用而言更为便利。(童恒)