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• 为了实现单碟硬盘（HDD）容量越来越高的需求，HDD应具有极高的磁道密度，这需要一个具有高伺服带宽的磁头定位系统。国际上许多研究者致力于提高磁头定位系统的伺服带宽117.其中一种方法是使用双级驱动系统一音圈电机（VCM）驱动器为第一级，微型驱动器为第二级1451；另一种方法是改善传统的单级VCM驱动器的机械动力113671.对于双级驱动系统，必须对第一级驱动进行极体的暴露会给驱动器的生产和大改进，得到高的机械带宽才能改善整个系统的性能。而对于单级定位，已开发出一种高度改进的驱动系统以支持高达100kTPI以上的磁道密度，这种方法既节约制造和装配的成本又非常可靠。这样基于VCM驱动，产生正交力或纯力矩是增加机械带宽的有效途梗13.由于传统驱动器固有的中频带共振严重限制了伺服带宽（大约为驱动器主共振频率的20%）因而使得读写头跟踪系统无法达到硬盘驱动高TIP刻录的要求。在这些难以预料的中频带共振中，横向准刚性体震动模式（QR模式）是磁头定位系统的伺服带宽受到限制的主要因素。而QR模式主要是由中枢轴承的弹力和驱动器活动部件的质量产生的。对于传统的驱动器，QR模式通常在3内。另外，第一横向面内弯曲震动模式是影响伺服带宽的又一个因素，通常位于7~10kHz.QR模式的低频明显限制了由传统驱动组件支撑的伺服系统的带宽。因此增加磁头定位系统伺服带宽的关键在于尽量减少或者完全去除QR模式。

    本文介绍了一种带有新型线圈磁体结构的高带宽动圈式音圈电机驱动器以产生正交力或者纯力矩。由于简单的扁平拉长动圈构成驱动器，与硬盘使用的传统驱动器一样简单。研究表明这种设计中由中枢轴承和轴引起的中频QR模式得到显著抑制，使得主共振频率提高到到11kHz如果使用高硬度材料制造臂件，主共振频率可提高到15kHz. 1驱动器的构造1.1传统驱动器的构造与缺陷硬盘广泛采用的传统动圈VCM定位系统如所示。由图可见，传统VCM产生的推动力Fa在横向方向有一个很大的分量。这个分量在中枢轴承装配上产生一个显著的反作用力Fr，Fr激发横向的QR模式，严重影响了磁头定位系统的精确追踪。

    表示传统驱动器自身激发的两种具有代表性的共振：QR模式（3~5kHz）和横向面内弯曲模式（7~10kHz）。对应的频率响应如所示。由图可知传统执行器的频率响应特征中有两个峰值分别对应于QR模式和横向面内弯曲模式。为了充分改进单驱动器的性能，尤其是动态特性，从而抑制反作用力激发的QR模式，研究者采用了许多方法，包括移动磁体驱动器中提到的线圈与定位平面的垂直驱动器均不相同。线圈是一个简单的扁平拉长动圈。永久磁铁被设计为4个依次紧紧安置在轭面上的可选极，可以通过有4极的磁铁或者2个各有2极的磁铁实现。单平面驱动音圈与一组磁极的独特设计加上轭部组件可以在线圈的4个部分中产生力F1、F2、F3和F4.如所示，这些力与横向面正交，因此显著抑制了该面上产生的施加在中枢轴承和轴上的反作用力。理想情况下，由中枢轴承和轴组件产生的中频带频率QR模式可被完全消除。同时，所使用的平面线圈、永久磁铁和轭面与传统VCM中几乎一样简单因此生产和装配过程也与传统驱动器一样简单。

  
  
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