Термостабильный свч-резонатор на обратных объемных магнитостатических волнах

 

Изобретение относится к области радиотехники . Цель изобретения - расширение рабочего диапазона в сторону низких частот за счет понижения пороговой частоты нелинейных явлений при работе на нечетных шири иных модах. СВЧ-резонатор содержит диэлектрическую подложку Т с проводящим основанием 2, на поверхности которой соосно установлены входной и выходной преобразователи 3 и 4 электромагнитных и обратных объемных магнитостатических волн в ферритовой пленке 7. Пластина из самарий-кобальтового материала установлена параллельно ферритовой пленке 7 и создает в ней касательное поперечное магнитное поле. Числовые значения толщины Xi пластины и расстояния Х2 между пластиной и ферритовой пленкой 7 связаны при этом с собственной частотой f0 СВЧ-резонатора следующим соотношением: ,42175+0.14175 -Xi-0,15675 Ха + +0,00325X1 Х2 .2 ил. сл с СХ) 00 vJ ы 00 СА)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з .Н 01 P 7!08

ГОСУДАРСТВЕ1+ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

АООД (21) 4826934(09 (22) 21.05.91 (46) 30.07.93. Бюл. М 28 (71) Киевский научно-исследовательский институт радиоэлектронной техники "Тор" Киевского политехнического института (72) M.Ã. Балинский, А.С. Берегов, И.Н. Ерещенко, Е,В. Кудинов, С.Н. Кущ и И.А. Нечаев (73) Киевский НИИ РЭТ "Тор" (56) Балинский M.Ã., Ерещенко И.Н., Монголов Б.Д. Высокодобротные МСВ-элементы для управляемых СВЧ-генераторов. Киев.:

Значение, 1989, с. 12-13, рис, 1 б.

Балинский M.Ã. и др. Метод тем пературной стабилизации частотно-задающих элементов на основе МСВ. Тез.докл, Спинволновая электроника СВЧ. Львов, 1989, с. 35 — 36. (54) ТЕРМОСТАБИЛЬНЫЙ СВЧ-РЕЗОНАТОР НА ОБРАТНЫХ ОБЪЕМНЫХ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

„„5LI„„1831738 А3 (57) Изобретение относится к области радиотехники. Цель изобретения — расширение рабочего диапазона в сторону низких частот за счет понижения пороговой частоты нелинейных явлений при работе на нечетных ширинных модах. СВЧ-резонатор содержит диэлектрическую подложку 1 с проводящим основанием 2, на поверхности которой соасно установлены входной и выходной преобразователи. 3 и 4 электромагнитных и обратных обьемных магнитостатических волн в ферритовой пленке 7. Пластина из самарий-кобальтового материала установлена параллельно ферритовой пленке 7 и создает в ней касательное поперечное магнитное поле. Числовые значения толщины

Х1 пластины и расстояния Хг между пластиной и ферритовой пленкой 7 связаны при этом с собственной частотой f> СВЧ-резонатора следующим соотношением:

4=3,42175+0,14175 Х1-0,15675 Х2 +

+0,00325 Х1 Х2 . 2 ил.

1831738

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться в различной приемо-передающей аппаратуре СВЧ.

Целью изобретения является расширение рабочего диапазона в сторону низких частот, за счет понижения пороговой частоты нелинейных явлений, при работе на нечетных ширинных модах, Сущность изобретения заключается в том, что в термостабильном СВЧ-резонаторе на обратных объемных магнитостатических волнах, содержащем диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещено проводящее основание, а на другой соосно расположены входной и выходной полосковые преобразователи, магнитную систему и ферритоеую пленку, которая выполнена из иттриевого феррограната и установлена на входной и выходной полосковые преобразователи, так, что ее продольная ось совпадает по направлению с их общей, осью, магнитная система выполнена в виде пластины, которая выполнена иэ самарий кобальтоеого материала, поперечно намагничена в ее плоскости и установлена параллельно ферритовой пленке, причем ее толщина и расстояние до ферритовой пленки выбраны из соотношения:

fo=3,42175+0,14175 Х10,15675 Х + +0,00325 X1 X2, где 4 — собственная частота резонатора, ГГц;

Х1, Хг — нормированные значения толщины пластины и расстояние между пластиной и ферритовой пленкой, соответственно.

От прототипа заявляемый резонатор отличается как размещением элементов конструкции, так и выбором размеров из заявляемых соотношений, Термостабипьный СВЧ-резонатор на

OOMCB схематично изображен на фиг, 1 (вид сверху без магнитной системы) и фиг.2 (вид сбоку фиг. 1).

Термостабильный СВЧ-резонатор на

OOMCB содержит диэлектрическую подложку 1 с проводящим основанием 2. Поверх диэлектрической подложки 1 соосно установлены входной 3 и выходной 4 разомкнутые на концах преобразователи (П).

Входной ПЗ и выходной П 4 связаны соответственно со входной 5 и выходной 6 линиями передачи, Поверх преобразователей 3

" и 4 расположена ферритовая пленка 7 (ФП

7 - монокристаллическая пленка феррогра. ната, выращенная на подложке из галлийгадолиниевого граната. Ширина ФП 7 Ь. ФП

7 помещена в касательное поперечное маг40

k, S-2 д(агсг2(д); т гг)-О(Z=H)/ (Х(1+2 Н2(/ñ) ); (1)

knmS=Z гг (2а.г1)/(1-2); где knm — волновое число Am и моды

ООМСВ, распространяющейся в ФП;

m=1,N — число вариаций поля по толщине ФП; п=1,2,3.. — число вариаций поля по ширине ФР (в силу симметрии системы моды с четным индексом и в ФП 7 не возбуждаются); д=(Н;Х/с-1)о 5

H)=Н(2-ZX — величина внутреннего магнитного поля в ФП;

Но — величина внешнего магнитного поля, приложенного к ФП;

Х= 4 л М()-намагниченность насы(цения материала ФП;

c=(w/y) -Hi; w = 2 A — круговая частота;

2 2, y — гиромагнитное отношение. нитное поле H(), создаваемое с помощью пластины 8 иэ самарий-кобальтового материала и электромагнита (на чертеже не показан). Пластина 8 установлена параллельно ФП 7 так, что ось пластины 8 совпадает с продольной осью ФП 7, а ширина пластины 8 нормирована к ширине Ь ФП

7.

Термостабильный СВЧ-резонатор на

"0 OOMCB работает следующим образом. Рассмотрим случай, когда СВЧ сигнал. распространяющийся ео входной линии передачи

5, связанной со входным преобразователем

3 поступает на частоте равной центральной

15 частоте полосы пропускания размерного резонатора СВЧ 42. Входной П 3 возбуждает в

ФП 7, бегущую OOMCB. В результате многократного отражения от границы раздела сред (боковых граней ФП) в системе между входным 3 и выходным 4 преобразователями устанавливается стоячая ООМСВ. Выходной СВЧ вЂ” сигнал снимается с выходной линии передачи 6. Перестройка центральной частоты резонатора осуществляется изменением величины прикладываемого внешнего поля. При подаче на вход резонатора СВЧ сигнала с частотой. отличной от fo, сигнал на входе будет ослаблен на величину, опреде30 ляемую избирательностью резонатора и развязкой между его входом и выходом, Термостабильность СВЧ-резонатора достигается, когда размеры ФП 7, толщина

S и ширина Ь связаны соотношением

35 b=S(1-Z)/Z, а значение 7 определено из решения системы уравнений

1831738 б) для уменьшения потерь. в сйстеме вводится металлизация, например; на сторону пластины 8, обращенную к ФП 7.

Формула изобретения

Риг.2

Составитель C.Êóù

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор С.Юско

Редактор

Заказ 2553 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Система уравнений (1) получена в результате совместного решения уравнения движения намагниченности во внутреннем постоянном магнитном поле Hi и уравнений

Максвелла с учетом граничных условий в 5 системе, рассмотрения зависимости внутреннего магнитного поля в ФП от размагничивающих факторов, а также учета условия размерного резонанса для резонатора.

Выбор центральной частоты амплитуд- 10 но-частотной характеристики СВЧ-резонатора на ООМСВ в области нижней частоты рабочего диапазоне так, что

fQ 3,42175+0.14175 Х1-0,15675 Xz + 15

+0,00325 Х1 Х2, позволяет расширить рабочий диапазон перестройки резонатора в сторону низких частот за счетисключения нелинейных явлений, 20 обусловленных трехмагнонным процессом распада с параметрическим возбуждением спиновых волн на половинной частоте, где f< — собственная частота резонатора, входящая в систему уравнений (1), ГГц; 25

Х1 и Х вЂ” нормированные, в соответствии с аппаратом метода планирования эксперимента, Значения толщины пластины из самарий — кобальтового материала и расстояния между пластиной и ферритовой 30 пленкой, соответственно.

Отметим, что: а) подстройка СВЧ-резонатора, кроме как с помощью дополнительного электромагнита, может быть осуществлена без на- 35 рушений планарности, поворотом пластины

8 в ее плоскости;

Термостабильный СВЧ-резонатор на обратных обьемных магнитостатических волнах, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещено проводящее основание, а на другой соосно расположены входной и выходной полосковые преобразователи, магнитную систему и ферритовую пленку, которая выполнена из иттриевого феррограната и установлена на входной и выходной полосковые преобразователи так, что ее продольная ось совпадает по направлению с их общей осью, отличающийся тем, что. с целью расширения рабочего. диапазона в сторону низких частот за счет снижения пороговой частоты нелинейных явлений, при работе на нечетных ширинных модах, магнитная система выполнена в виде пластины, которая выполнена из самарий-кобальтового материала, поперечно намагничена в ее плоскости и установлена параллельно ферритовой пленке, причем ее толщина и расстояние до ферритовой пленки выбраны из соотношения fo=3,42175+0,14175 X> -0,15675 Хг+

+0,00325 Xi Х2, где 4 — собственная часгота резонатора, ГГц;

Xz и Хг — нормированные к 1 мм значения толщины пластины и расстояния между пластиной и ферритовой пленкой соответственно.