DIN EN 60556-2017 Gyromagnetic materials intended for application at microwave frequencies - Measuring methods for properties (IEC 60556 2006 + A1 2016) German version EN 60556 200.pdf

1、Februar 2017DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 30DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS

2、29.030!%Mw“2584284www.din.deDDIN EN 60556Gyromagnetische Materialien fr Mikrowellenanwendungen Messverfahren zur Ermittlung der Eigenschaften (IEC 60556:2006 + A1:2016);Deutsche Fassung EN 60556:2006 + A1:2016Gyromagnetic materials intended for application at microwave frequencies Measuring methods

3、for properties (IEC 60556:2006 + A1:2016);German version EN 60556:2006 + A1:2016Matriaux gyromagntiques destins des applications hyperfrquences Mthodes de mesure des proprits (IEC 60556:2006 + A1:2016);Version allemande EN 60556:2006 + A1:2016Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 B

4、erlinErsatz frDIN EN 60556:200701Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 78 SeitenDIN EN 60556:2017-02 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2006-05-01 angenommene Europische Norm und die am 2016-05-05 angenommene nderung A1 als DIN-Norm ist 2017-02-01. Fr DIN EN 60556:200

5、7-01 besteht eine bergangsfrist bis 2019-05-05. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 60556/A1:2014-05. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 625 Magnetische Bauelemente und deren Komponenten“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstech

6、nik in DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 51 Magnetic components and ferrite materials“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter

7、 http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. A1 Die nderung A1 wurde eingearbeitet und durch einen senkrechten Strich und A1 am li

8、nken Seitenrand ge-kennzeichnet. Das Original-Dokument enthlt Bilder in Farbe, die in der Papierversion in einer Graustufen-Darstellung wie-dergegeben werden. Elektronische Versionen dieses Dokuments enthalten die Bilder in der originalen Farb-darstellung. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im

9、 normativen Text (Verweisung auf ein Dokument ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils aktuellste Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen

10、Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe des Dokuments. Der Zusammenhang der zitierten Dokumente mit den entsprechenden Deutschen Dokumenten ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60

11、068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 60556:2007-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Abschnitt 12 neu hinzugefgt; b) Anhang A neu hinzugefgt; c) Literaturhinweise ergnzt; d) die De

12、utsche Fassung wurde in den Abschnitten 2 und 3 sowie in Anhang ZA an die aktuellen Standard-texte angepasst. Frhere Ausgaben DIN EN 60556: 2007-01 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 60556 Juni 2006 + A1 Juni 2016 ICS 29.100.10 Deutsche Fassung Gyromagnetische Materialien fr Mikrow

13、ellenanwendungen Messverfahren zur Ermittlung der Eigenschaften (IEC 60556:2006 + A1:2016) Gyromagnetic materials intended for application at microwave frequencies Measuring methods for properties (IEC 60556:2006 + A1:2016) Matriaux gyromagntiques destins des applications hyperfrquences Mthodes de m

14、esure des proprits (IEC 60556:2006 + A1:2016) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2006-05-01 und die A1 am 2016-05-05 angenommen. CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede

15、 nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim CEN-CENELEC Management Centre oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziell

16、en Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC Management Centre mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassun

17、gen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederland

18、en, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardiz

19、ation Comit Europen de Normalisation Electrotechnique CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2016 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 60556:2006 + A1:2016 DDIN

20、EN 60556:2017-02 EN 60556:2006 + A1:2016 Vorwort Der Text des Schriftstcks 51/850/FDIS, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 60556, ausgearbeitet von dem IEC/TC 51 Magnetic components and ferrite materials“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2006-05-01 als EN 60556 a

21、ngenommen. Diese Norm muss in Verbindung mit IEC 60392 angewendet werden. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2007-02-01 sptestes

22、Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2009-05-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 60556:2006 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. A

23、1 Europisches Vorwort zu A1 Der Text des Dokuments 51/1064/CDV, zuknftige IEC 60556:2006/A1, erarbeitet vom IEC/TC 51 Magnetic components and ferrite materials“, wurde zur parallelen IEC-CENELEC-Abstimmung vorgelegt und von CENELEC als EN 60556:2006/A1:2016 angenommen. Nachstehende Daten wurden fest

24、gelegt: sptestes Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2017-02-05 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 201

25、9-05-05 Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CENELEC und/oder CEN sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patent-rechte zu identifizieren. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 60556:2006/A

26、1:2016 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnde-rung als Europische Norm angenommen. 2 DIN EN 60556:2017-02 EN 60556:2006 + A1:2016 Inhalt SeiteVorwort .2 Europisches Vorwort zu A1 2 1 Anwendungsbereich.7 2 Normative Verweisungen.7 3 Begriffe.7 4 Sttigungsmagnetisierung M 7 s4.1 Allgemeines7 4.2 Ziel

27、7 4.3 Theorie .8 4.4 Prfling .9 4.5 Messeinrichtung fr die Schwingspulenmethode (VCM) .9 4.6 Messeinrichtung fr die Schwingprflingsmethode (VSM) 12 4.7 Kalibrierung 15 4.8 Messverfahren16 4.9 Berechnung17 4.10 Genauigkeit 18 4.11 Darstellung der Daten 18 5 Magnetisierung (bei einer bestimmten Feldst

28、rke) M 18 H5.1 Allgemeines18 5.2 Ziel18 5.3 Theorie .19 5.4 Prfling .21 5.5 Messeinrichtung .21 5.6 Kalibrierung 23 5.7 Messverfahren24 5.8 Berechnung24 5.9 Genauigkeit 24 5.10 Darstellung der Daten 24 6 Linienbreite der gyromagnetischen Resonanz H und effektiver Land-Faktor g (allgemein)25 eff6.1 A

29、llgemeines25 6.2 Ziel25 6.3 Theorie .25 6.4 Prflinge und Resonatoren 26 6.5 Messeinrichtung .29 6.6 Messverfahren29 6.7 Berechnung31 6.8 Genauigkeit 31 3 DIN EN 60556:2017-02 EN 60556:2006 + A1:2016 Seite6.9 Darstellung der Daten 31 7 Linienbreite der gyromagnetischen Resonanz H und effektiver Land-

30、Faktor g (bei 10 GHz) . 31 10 107.1 Allgemeines . 31 7.2 Ziel. 31 7.3 Theorie. 31 7.4 Prfling und Resonator 32 7.5 Messeinrichtung 33 7.6 Messverfahren. 33 7.7 Berechnung . 34 7.8 Genauigkeit . 34 7.9 Darstellung der Daten 34 8 Linienbreite der Spinwellenresonanz H . 35 k8.1 Allgemeines . 35 8.2 Zie

31、l. 35 8.3 Theorie. 35 8.4 Prfling und Resonator 38 8.5 Messeinrichtung 38 8.6 Kalibrierung . 39 8.7 Messverfahren. 39 8.8 Berechnung . 40 8.9 Genauigkeit . 40 8.10 Darstellung der Daten 40 9 Effektive Linienbreite H 40 eff9.1 Allgemeines . 40 9.2 Ziel. 40 9.3 Theorie. 40 9.4 Prfling und Resonator 43

32、 9.5 Messeinrichtung 43 9.6 Kalibrierung . 44 9.7 Einstellung der Messeinrichtung . 44 9.8 Messverfahren. 45 9.9 Berechnung . 46 9.10 Genauigkeit . 47 9.11 Darstellung der Daten 47 10 Komplexe Permittivitt r. 47 10.1 Allgemeines . 47 10.2 Ziel. 47 4 DIN EN 60556:2017-02 EN 60556:2006 + A1:2016 Seite

33、10.3 Theorie .47 10.4 Prfling und Resonator 50 10.5 Messeinrichtung .50 10.6 Messverfahren51 10.7 Berechnung51 10.8 Genauigkeit 51 10.9 Darstellung der Daten 52 11 Rohdichte .52 app11.1 Allgemeines52 11.2 Rohdichte (Ermittlung durch Maberechnung)52 11.3 Rohdichte (Ermittlung durch Densimetrie) .53 1

34、2 Linienbreite der gyromagnetischen Resonanz H und effektives gyromagnetisches Verhltnis durch resonanzfreies Verfahren55 eff12.1 Allgemeines55 12.2 Ziel56 12.3 Messverfahren56 Anhang A (informativ) Verfahren zur Berechnung der Linienbreite unter Verwendung eines Tabellenkalkulations-Softwareprogram

35、ms.72 Literaturhinweise 75 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen76 Bilder Bild 1 Schwingspulenmethode Anordnung von Prfling und Spulen .9 Bild 2 Konfiguration des Magnetfeldes10 Bild 3 Messeinrichtung (VCM).12

36、Bild 4 Schwingprflingsmethode Anordnung von Prfling und Spulen13 Bild 5 Messeinrichtung (VSM) .14 Bild 6 Hysteresekurven fr einen Magnetwerkstoff: B(H)-Kurve, M(H)-Kurve 19 Bild 7 Prfling mit Kompensationseinheit20 Bild 8 Prfling 21 Bild 9 Messstromkreis zur Bestimmung der Magnetisierung M (bei eine

37、r festgelegten Feldstrke) 22 HBild 10 Miller-Integrator .23 Bild 11 Resonator fr Messungen der Linienbreite der gyromagnetischen Resonanz und des effektiven Land-Faktors27 Bild 12 Streifenleitungsresonator fr Messungen der Linienbreite der gyromagnetischen Resonanz und des effektiven Land-Faktors be

38、i niedriger Frequenz .28 Bild 13 Schematische Darstellung der Einrichtungen, die zur Messung der Linienbreite der gyromagnetischen Resonanz und des effektiven Land-Faktors erforderlich sind.30 Bild 14 Schematische Darstellung der Einrichtungen, die zur Messung der Linienbreite der gyromagnetischen R

39、esonanz und des effektiven Land-Faktors bei 10 GHz erforderlich sind34 Bild 15 Nebenabsorption und Sttigung der normalen Resonanz 36 5 DIN EN 60556:2017-02 EN 60556:2006 + A1:2016 SeiteBild 16 Impulsverschlechterung beim Einsetzen von Seitenresonanz. 36 Bild 17 Gemessene kritische HF-Feldstrke als F

40、unktion der Impulsdauer t . 37 dBild 18 Typischer TE -Resonator fr die Messung der Linienbreite der Spinwellenresonanz bei etwa 9,3 GHz. 38 104Bild 19 Schematische Darstellung der Prfeinrichtung zur Prfung der Linienbreite der Spinwellenresonanz 39 Bild 20 Schnittansicht des Resonators mit Prfling 4

41、2 Bild 21 Mae des Resonators, der fr eine Resonanz bei einer Frequenz von 9,1 GHz ausgelegt ist . 42 Bild 22 Schematische Darstellung der Einrichtungen zur Messung der effektiven Linienbreite H . 44 effBild 23 Bestimmung von Q 46 0Bild 24 Idealer Resonanzraum mit Prfling fr die theoretische Berechnu

42、ng (Schnittansicht) 48 Bild 25 Mae des Resonanzraumes mit Prfling . 50 Bild 26 Schematische Darstellung der Einrichtungen zur Messung der komplexen Dielektrizittskonstante 51 Bild 27 Schematische Darstellung der Vorrichtung mit kurzgeschlossener Mikrostreifenleitung mit Prfling. 57 Bild 28 Ersatzsch

43、altung einer kurzgeschlossenen Mikrostreifenleitung. 57 Bild 29 Querschnittszeichnung einer vollstndig geschirmten kurzgeschlossenen Mikrostreifenleitung mit Prfling 58 Bild 30 Schematische Darstellung des Messsystems 59 Bild 31 Beobachtete Absorptionskurve des Imaginrteils L einer Induktivitt fr ei

44、nen quadratischen 5-mm-Granat-Prfling mit einer Dicke von 0,232 mm und M = 0,08 T 61 osBild 32 Angenommene Ersatzschaltung der Prfvorrichtung.62 Bild 33 Aufbau der Prfvorrichtung zur Messung der Linienbreite der Resonanz durch bertragung. 63 Bild 34 Modell zur Messung der Linienbreite der Resonanz d

45、urch bertragung. 64 Bild 35 Prfvorrichtung zur Messung der Linienbreite der Resonanz durch bertragung. 65 Bild 36 Beispiel einer Prfvorrichtung (Grenzabweichung: Klasse f) . 66 Bild 37 Blockdiagramm der Einrichtungen zur Messung der Linienbreite der Resonanz 67 Bild 38 Messverfahren 68 Bild 39 Schri

46、tte zur Ermittlung der Linienbreiten der Resonanz durch numerische Analyse . 70 Tabellen Tabelle 1 Typische Mae der Prfvorrichtung 58 Tabelle 2 Form der Prflinge und typische Mae. 58 Tabelle 3 Die Vorrichtungskonstanten fr Prflinge der Lnge 5 mm 63 Tabelle A.1 Beispiel fr die Linienbreitenberechnung

47、 unter Verwendung des Tabellenkalkulations-Softwareprogramms 74 6 DIN EN 60556:2017-02 EN 60556:2006 + A1:2016 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm beschreibt Messverfahren zur Ermittlung der Eigenschaften zur Spezifikation von polykristallinen Mikrowellenferriten nach IEC 60392 und fr allg

48、emeine Anwendungen in der Ferrittechnik. Mit diesen Messverfahren werden Werkstoffe zur Anwendung bei Mikrowellenfrequenzen untersucht, die all-gemein als Ferrite bezeichnet werden. Einkristalle und Dnnfilmbeschichtungen gehren generell nicht zum Anwendungsbereich dieser Norm. ANMERKUNG 1 Fr die Anwendung dieser Norm werden die Begriffe Ferrit“ und Mikrowellen“ im weitesten Sinn be-nutzt: Der Begriff Ferrit“ bezieht sich nicht nur auf magneto-dielektrische chemische Elemente mit einer Spinellstruktur, sondern auch auf Werkstoffe mit Granat- und Hexagonalstruktur; der Ber