Функциональный элемент на магнитостатических спиновых волнах



Функциональный элемент на магнитостатических спиновых волнах
Функциональный элемент на магнитостатических спиновых волнах
Функциональный элемент на магнитостатических спиновых волнах
Функциональный элемент на магнитостатических спиновых волнах

Владельцы патента RU 2617143:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к устройствам СВЧ-электроники и может быть использовано при конструировании нано- и микроэлектронных элементов для обработки сигналов. Элемент на магнитостатических спиновых волнах (МСВ) имеет две пары микрополосковых преобразователей, которые образуют два параллельных линейных канала распространения МСВ, разнесенных друг от друга на расстояние, обеспечивающее размещение между указанными каналами резонатора МСВ, взаимодействующего с линейными каналами. Каждый линейный канал распространения МСВ выполнен в виде системы одиночных цилиндрических включений из ферромагнитного материала, образованных в базовой ферромагнитной пленке и расположенных равномерно по длине канала, а резонатор МСВ представляет собой систему одиночных цилиндрических включений из ферромагнитного материала, образованных в базовой ферромагнитной пленке и расположенных равномерно по окружности. Включения из ферромагнитного материала имеют большую намагниченность, чем базовая ферромагнитная пленка. Технический результат - возможность реализации функций фильтра и резонатора при обеспечении пониженных вносимых потерь в диапазоне частот нескольких ГГц. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к устройствам СВЧ-электроники и может быть использовано при конструировании нано- и микроэлектронных элементов для обработки сигналов.

Описаны процессы переноса магнитного момента или спина электрическим током в структурах, содержащих магнитные материалы. Перенос спина может также осуществляться с помощью магнонов, или спиновых волн, в магнитных металлах и диэлектриках и использован для построения элементной базы приборов обработки и передачи и информации на основе магнитных микро- и наноструктур (см. Никитов С.А., Калябин Д.В. и др. «Магноника - новое направление спинтроники и спин-волновой электроники», УФН, т. 185, №10, 2015, с. 1099-1128).

Конструктивно устройства на магнитостатических волнах (МСВ) представляют собой немагнитную подложку из кристаллического материала, на поверхности которой нанесены одна или несколько пленок из ферромагнитного материала, входные и выходные микрополосковые преобразователи по числу решаемых устройством задач, а также источник внешнего магнитного поля для настройки.

Так, в патенте US 4782312, Chang, 01.11.1988, описан резонатор на МСВ, в котором резонансный объем образован в месте пересечения электродов преобразователей по обе стороны пленки. Побочные моды, возбуждаемые в резонаторе, предполагается подавлять с помощью канавок, расположенных в узловых точках стоячих волн, соответствующих этим модам, что технологически сложно.

В патенте US 5345204, Okada и др., 06.09.1994, описан резонатор МСВ, в котором на пленке ЖИГ выполнены концентрические кольцевые электроды, а преобразователи размещены взаимно перпендикулярно относительно центра кольцевых электродов. Недостатком указанных резонаторов является то, что добавление дополнительных элементов в структуру, таких как канавки и проводящие полоски, значительно повышает потери и снижает уровень выходного сигнала.

В изобретении (RU 2057384, Гречушкин К.В. и др., 27.03.1996), резонатор на МСВ содержит касательно намагниченную внешним магнитным полем прямоугольную ферритовую пластину и входной и выходной преобразователи в виде полосковых линий, расположенных в плоскости, параллельной поверхности прямоугольной ферритовой пластины по оси ее симметрии, перпендикулярной направлению внешнего магнитного поля. Ширина W полосковых линий и ширина В пластины выбраны из условия B/W=n/2, где n=2,3,4 … - номер пространственной моды колебаний. Однако в такой схеме обязательно будут возбуждаться побочные моды и, как следствие, в выходном сигнале - присутствовать побочные частоты.

Кроме того, вышеупомянутые устройства представляют собой объемные резонаторы магнитостатических спиновых волн, что предусматривает многократное прохождение спиновой волны по этим структурам, что, в свою очередь, приводит к большим потерям и дополнительному ослаблению выходного сигнала.

В патенте RU2390888, Тихонов, 27.05.2010, описан узкополосный резонансный магнитоакустический фильтр СВЧ на основе высокодобротных магнитоакустических резонансов, возбуждаемых в слоистой структуре: ферритовая пленка - подложка - ферритовая пленка. Для обеспечения режима одночастотной фильтрации первая и вторая ферритовые пленки в виде резонаторов расположены на противоположных сторонах немагнитной подложки, входной и выходной преобразователи МСВ расположены соосно с ферритовыми пленками и под углом 90° друг к другу. Недостатками данного устройства являются ограниченность рабочего диапазона частот, поскольку необходимо возбудить лишь одну акустическую моду, а расширение рабочей области частот приведет к возбуждению побочных акустических мод, а кроме того, неперестраиваемость по внешнему полю (условие реализации пространственного резонанса определяется только геометрическими и упругими свойствами немагнитной подложки).

Использование прямых объемных МСВ позволяет осуществить изотропное распространение возбуждений в ограниченных периодических магнитных структурах, состоящих из небольшого числа магнитных микро - и нановключений в ферромагнитную пленку (матрицу) микронной толщины. Структуры могут обладать, вследствие так называемого пространственно-группового резонанса, собственными модами спиновых волн с высокой добротностью (см. Yuri Barabanenkov et al. Spin-wave bound modes in a circular array of magnetic inclusions embedded into a metalized ferromagnetic thin-film matrix, PHYSICAL REVIEW B91, 214419 (2015)).

Наиболее близким к патентуемому является элемент на магнитостатических волнах (WO 2014052913 A1, Northeastern University, Apr 3, 2014 - прототип). Невзаимный перестраиваемый полосовой фильтр на поверхностных магнитостатических спиновых волнах содержит подложку, две параллельные микрополосковые линии, ферритовую пленку, содержащую две противоположные параллельные грани и расположенную поверх микрополосковых преобразователей так, что параллельные грани ферритовой пленки образуют ненулевой угол с микрополосками. Благодаря такой конструкции отраженная от боковых граней ферритовой пленки поверхностная волна преобразуется в обратную объемную, не образуя стоячую волну, и, следовательно, не попадает в выходной сигнал. Таким образом, осуществляется невзаимная фильтрация спиновых волн в однопроходном режиме, что позволяет подавить побочные моды, образующиеся из-за пространственного резонанса во взаимных фильтрах, но вносит значительные потери.

Настоящее изобретение направлено на расширение функциональных возможностей использования при расширении рабочего диапазона частот и снижении вносимых потерь.

Патентуемый элемент на МСВ содержит ферромагнитную пленку, размещенную на подложке, микрополосковые преобразователи для возбуждения и приема МСВ в базовой ферромагнитной пленке, размещенные по краям пленки, а также внешний источник магнитного поля.

Отличия состоят в том, что элемент имеет две пары микрополосковых преобразователей, которые образуют два параллельных линейных канала распространения МС, разнесенных друг от друга на расстояние, обеспечивающее размещение между указанными каналами резонатора МС, взаимодействующего с линейными каналами.

Каждый линейный канал распространения МС выполнен в виде системы одиночных цилиндрических включений из ферромагнитного материала, образованных в базовой ферромагнитной пленке и расположенных равномерно по длине канала.

Резонатор МС представляет собой систему одиночных цилиндрических включений из ферромагнитного материала, образованных в базовой ферромагнитной пленке и расположенных равномерно по окружности, причем включения из ферромагнитного материала имеют большую намагниченность, чем базовая ферромагнитная пленка.

Элемент может характеризоваться тем, что источник магнитного поля выполнен регулируемым в диапазоне напряженностей Н=2-10 кЭ, а также тем, что намагниченности базовой ферромагнитной пленки и ферромагнитного материала включений лежат в диапазоне 1,5-1,7 кЭ.

Толщина d базовой ферромагнитной пленки может составлять d=0,1-10 мкм.

Элемент может характеризоваться и тем, что радиус RL цилиндрических включений для линейного канала составляет RL=(0,6-1)d, а сами цилиндрические включения размещены друг от друга на расстоянии w=(2-10) RL, где w - расстояние между центрами включений.

Элемент может характеризоваться также тем, что радиус RR цилиндрических включений резонатора, расположенных по окружности, составляет RR=(0,5-3)d, а сами цилиндрические включения размещены друг от друга на расстоянии s=(2-5)RR, где s - расстояние между центрами включений.

Технический результат - возможность реализации функций фильтра и резонатора, а также их совместного использования при обеспечении пониженных вносимых потерь в диапазоне частот нескольких ГГц. Это достигается благодаря тому, что рабочий диапазон единиц-десятков ГГц расположен вблизи частот локальных резонансов ферромагнитных включений и, как следствие, обеспечивает высокую локализацию мод вблизи включений и малые радиационные потери при передаче возбуждения вдоль системы из включений.

Существо изобретения поясняется на чертежах, где:

фиг. 1 - конструкция структуры элемента;

фиг. 2 - разрез структуры по линии А-А;

фиг. 3 - разрез структуры по линии Б-Б;

фиг. 4 - структура элемента, вид сверху;

фиг. 5 - график частотной зависимости показателя экспоненциального затухания сигнала в линейном канале;

фиг. 6 - график частотной зависимости отношения амплитуды спиновой волны в резонаторе к амплитуде возбуждающей спиновой волны.

Патентуемый элемент на МСВ (см. фиг. 1-4) содержит размещенную на подложке 10 базовую ферромагнитную пленку 12, микрополосковые преобразователи 21, 22, 23, 24 для возбуждения и приема МСВ в базовой ферромагнитной пленке 12, размещенные по краям пленки. Внешний источник магнитного поля (не показан) выполнен регулируемым в диапазоне напряженностей Н=2-10 кЭ. Вектор Н напряженности магнитного поля (обозначен на фиг. 1, слева) направлен по нормали к плоскости подложки 10 с образованной на ее поверхности структурой и совпадает с направлением Z тройки векторов; направление X совпадает с продольной, направление Y - с поперечной осями подложки.

Выполнены две пары микрополосковых преобразователей 21, 22 и 23, 24, которые образуют два параллельных линейных канала 30 и 31 распространения МСВ, разнесенных друг от друга на расстояние G. Это расстояние должно обеспечивать размещение резонатора 40 МСВ между указанными каналами 30 и 31, причем МСВ в каналах 30 и 31 и резонаторе 40 должны взаимодействовать между собой. Расстояние G может быть определено предварительными исследованиями.

Каждый линейный канал 30, 31 распространения МСВ выполнен в виде системы одиночных цилиндрических включений 32 из ферромагнитного материала, образованных в базовой ферромагнитной пленке 12 и расположенных равномерно по длине канала 30, 31.

Резонатор 40 МСВ представляет собой систему одиночных цилиндрических включений 41 из ферромагнитного материала, образованных в базовой ферромагнитной пленке 12 и расположенных равномерно по окружности 42.

Цилиндрические включения 32 и 41 линейных каналов 30 и 31 выполняются из ферромагнитных материалов, и их особенность состоит в том, что они имеют большую намагниченность, чем базовая ферромагнитная пленка, при этом сами значения намагниченности как базовой ферромагнитной пленки, так и ферромагнитного материала включений лежат в диапазоне 1,5-1,7 кЭ.

Толщина d базовой ферромагнитной пленки выбирается в диапазоне 0,1-10 мкм, а сама пленка 12 представляет собой железо-иттриевый гранат, выращенный на диэлектрической подложке из гадолиний-галлиевого граната.

Радиус RL цилиндрических включений 32 для линейного канала 30 (31) составляет RL=(0,6-1)d, а сами цилиндрические включения размещены друг от друга на расстоянии w=(2-10)RL, где w - расстояние между центрами включений.

Радиус RR цилиндрических включений 41 резонатора 40, расположенных по окружности 42, составляет RR=(0.5-3)d, а сами цилиндрические включения 41 размещены друг от друга на расстоянии s=(2-5)RR, где s - расстояние между центрами включений.

Общее число включений 32 и 41 может составлять от нескольких единиц до десятков штук и определяется технологическими возможностями, желаемыми характеристиками элементов и желаемой длиной линейного канала. Выбор расстояния s определяется технологическими возможностями и желаемыми характеристиками элементов исходя из выбора частоты, на которой необходимо наименьшее затухание сигнала в линейном канале.

Результаты моделирования приведены на фиг. 5, 6.

На фиг. 5 показана частотная зависимость безразмерного показателя экспоненциального затухания сигнала в линейном канале k, описывающего экспоненциальное затухание вида e-kj амплитуды сигнала на j-м включении в линейном канале. Результаты моделирования распространения сигнала в линейном канале приведены для линейного канала с параметрами d=10 мкм, RL=8 мкм, S=24 мкм, Н=4 кЭ, намагниченность насыщения пленки 1600Э, намагниченность насыщения материала включений 1740Э. Видно, что линейный канал имеет выделенную частоту, на которой затухание сигнала на включениях резко уменьшается по сравнению с другими частотами.

На фиг. 6 представлена частотная зависимость отношения В/А амплитуды спиновой волны в резонаторе В к амплитуде, возбуждающей резонатор спиновой волны А. Моделирование выполнено для возбуждения резонатора плоской прямой объемной спиновой волной и параметров резонатора: d=10 мкм, Rr=18 мкм, W=46 мкм, Н=5 кЭ, намагниченность насыщения пленки 1600Э, намагниченность насыщения материала включений 1740Э. Видно, что резонатор имеет резонансную частоту, на которой происходит возбуждение спиновой волны внутри резонатора падающей спиновой волной.

Из приведенных результатов моделирования следует, что частоты функционирования патентуемого элемента определяются значением внешнего магнитного поля, материалами пленки и включений, геометрическими параметрами линейного канала и резонатора и могут быть реализованы в диапазоне десятков ГГц. Рабочий диапазон частот расположен вблизи частот локальных резонансов ферромагнитных включений и, как следствие, обеспечивается высокую локализацию мод вблизи включений и малые радиационные потери при передаче возбуждения вдоль системы из включений.

Топология размещения включений позволяет элементу функционировать как в режиме фильтра, так и в режиме разветвителя выходного сигнала для резонансной частоты. Так, на резонансной частоте резонатора 40, выполненного из четырех включений 41, волна, возбуждаемая входным преобразователем 21 канала 30, захватывается и распространяется вдоль линейной цепочки включений 32 к выходным преобразователям 23 и 24. Сигнал на выходных преобразователях 23 и 24 будет появляться одновременно, если частота на входном преобразователе 21 совпадает с частотой резонатора 40, а преобразователь 22 может использоваться для формирования опорного сигнала. Кроме того, каждый из каналов 30, 31 может выполнять функции независимых линий задержки.

Для подбора рабочей области частот достаточно изменить насыщающее магнитное поле.

Таким образом, представленные материалы подтверждают достижение технического результата - расширение функциональных возможностей элемента на МСВ при обеспечении пониженных вносимых потерь в диапазоне частот несколько ГГц.

1. Элемент на магнитостатических спиновых волнах, содержащий ферромагнитную пленку, размещенную на подложке, микрополосковые преобразователи для возбуждения и приема магнитостатических спиновых волн (МСВ) в базовой ферромагнитной пленке, размещенные по краям пленки, внешний источник магнитного поля,

отличающийся тем, что

элемент имеет две пары микрополосковых преобразователей, которые образуют два параллельных линейных канала распространения МСВ, разнесенных друг от друга на расстояние, обеспечивающее размещение между указанными каналами резонатора МСВ, взаимодействующего с линейными каналами,

каждый линейный канал распространения МСВ выполнен в виде системы одиночных цилиндрических включений из ферромагнитного материала, образованных в базовой ферромагнитной пленке и расположенных равномерно по длине канала, а

резонатор МСВ представляет собой систему одиночных цилиндрических включений из ферромагнитного материала, образованных в базовой ферромагнитной пленке и расположенных равномерно по окружности, причем включения из ферромагнитного материала имеют большую намагниченность, чем базовая ферромагнитная пленка.

2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что источник магнитного поля выполнен регулируемым в диапазоне напряженностей Н=2-10 кЭ.

3. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что намагниченности базовой ферромагнитной пленки и ферромагнитного материала включений лежат в диапазоне 1,5-1,7 кЭ.

4. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что толщина d базовой ферромагнитной пленки составляет d=0,1-10 мкм.

5. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что радиус RL цилиндрических включений для линейного канала составляет RL=(0,6-1)d, а сами цилиндрические включения размещены друг от друга на расстоянии w=(2-10)RL, где w - расстояние между центрами включений.

6. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что радиус RR цилиндрических включений резонатора, расположенных по окружности, составляет RR=(0.5-3)d, а сами цилиндрические включения размещены друг от друга на расстоянии s=(2-5)RR, где s - расстояние между центрами включений.



 

Похожие патенты:

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение стойкости к деформации обмотки линейного фильтра.

Изобретение относится к автотранспортным средствам, в частности специального назначения, может быть использовано для повышения помехозащищенности бортового электрооборудования к внешнему высокочастотному электромагнитному полю при эксплуатации АТС в условиях сложной электромагнитной обстановки.

Изобретение относится к областям радиотехники и связи. Высокочастотный фазовращатель выполнен на основе КМОП-технологии, при этом усилители с переменным коэффициентом усиления построены на основе модифицированных ячеек Гильберта, а аналоговый дифференциальный квадратурный сумматор подключен к квадратурному полифазному фильтру напрямую.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем. Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую - нанесены электромагнитно связанные полосковые проводники: смещенные относительно друг друга протяженные широкие отрезки полосковых проводников, заземляемые на основание со стороны свободных концов, с противоположных - соединены между собой посредством протяженных отрезков полосковых проводников, с внутренней стороны - соединены с отрезками протяженных узких полосковых проводников, дважды изогнутых под прямым углом, при этом вдоль по их периметрам, внутри каждого расположены свернутые П-образно отрезки полосковых проводников, заземляемые на основание со стороны свободных концов, соединенные с внешней стороны с ортогонально расположенными протяженными широкими отрезками полосковых проводников, являющихся портами фильтра.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн.

Тем-камера // 2606173
Изобретение относится к электротехнике. Сущность изобретения заключается в том, что ТЕМ-камера содержит корпус в форме пирамиды, при этом в поперечном сечении центральная и сужающиеся части корпуса являются прямоугольником с соотношением сторон 1:1,15, причем длина центральной части равна ее ширине, а сужающиеся части выполнены с линейными углами сужения 32,7° и 36,7°, открытые концы которого имеют размер 7,2×8,4 мм и вдоль продольной составляющей сгибы для соединения со стягивающим кольцом, которое выполнено в форме цилиндра с прямоугольным вырезом внутри и отношением сторон 1:1,15, по краям которого имеются по меньшей мере четыре отверстия с резьбовым соединением для крепления с помощью винтов через токопроводящую пасту держателя под соединитель, который также имеет цилиндрическую форму с по меньшей мере четырьмя резьбовыми отверстиями и по меньшей мере пятью отверстиями под высокочастотный соединитель, четыре из которых выполнены с одинаковым диаметром, а пятое выполнено в виде коаксиального волновода с волновым сопротивлением 50 Ом, центральный проводник которого соединен при помощи пайки и соединения в паз с центральной пластиной, которая выполнена из проводящего материала толщиной 2 мм и шириной 1:1,3 по отношению к ширине центральной части корпуса, а на концах центральной пластины выполнено линейное сужение со ступенчатыми вырезами на кромках в форме дуги, причем сужение в начале выполнено под углом 46° на расстоянии толщины стягивающего кольца и под углом 61° на расстоянии от толщины стягивающего кольца до 5,5 мм, превышающем расположение ребер корпуса, в одной из стенок которого имеется прямоугольный вырез, кромки которого выполнены с фаской под угол 45°, для испытательного стола из проводящего материала, который имеет по меньшей мере одно отверстие для соединителя и фаску под углом 45°.

Использование: для создания волноводной нагрузки. Сущность изобретения заключается в том, что волноводная нагрузка содержит короткозамкнутый отрезок прямоугольного волновода, внутри которого вдоль двух широких стенок установлены поглотители, которые выполнены в виде плоских пластин из поглощающего материала, имеют одинаковую толщину, заполняют всю площадь двух широких стенок прямоугольного волновода, узкие стенки короткозамкнутого отрезка прямоугольного волновода выполнены с уменьшающейся высотой от начала нагрузки к ее концу и на короткозамкнутом конце нагрузки высота узких стенок волновода выбрана равной двум толщинам пластин из поглощающего материала.

Изобретение относится к радиотехнике. Полосовой фильтр образован прямоугольными волноводами, отделенными друг от друга вдоль середины имеющей большую ширину поверхности фильтра, и тонкой металлической пластиной, заключенной между прямоугольными волноводами.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике СВЧ, и предназначено для создания полосно-заграждающих фильтров на основе диэлектрических резонаторов преимущественно в дециметровом диапазоне длин волн.

Изобретение относится к области радиотехники и радиоэлектроники и может быть использовано для поглощения электромагнитного излучения на выходе сверхвысокочастного волноведущего тракта, а также входить в состав сложных сверхвысокочастотных функциональных узлов и устройств.

Изобретение относится к области радиоизмерительной СВЧ-техники и предназначено для автоматической регулировки коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВU) и неравномерности по амплитудно-частотной характеристике (АЧХ) и фазочастотной характеристике (ФЧХ) в СВЧ-приборах. Технический результат предлагаемого способа автоматической регулировки технических характеристик в СВЧ-приборах и комплекса средств для его осуществления заключается в существенном повышении точности регулировки за счет обработки сигнала в цифровом формате, возможности одновременной регулировки КСВU и неравномерности АЧХ и ФЧХ в СВЧ-приборах и повышении производительности процесса за счет значительного сокращения времени проведения регулировки. Для достижения заявленного результата используют ЭВМ с пакетом программ, подключенную через интерфейс к съемному механическому стенду, включающему блоки ЦАП-АЦП и исполнительные механизмы, приводящие в движение устройства для регулировки путем вращения штоков. С помощью ЭВМ проводят анализ достигнутых значений технических характеристик, принимают решение о необходимости дальнейшей регулировки, а при достижении минимально возможных значений КСВU и неравномерности АЧХ и ФЧХ заканчивают процесс регулировки СВЧ-прибора. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Многослойный полосно-пропускающий фильтр содержит параллельные слои диэлектрика резонансной толщины, каждый из которых отделен один от другого и от окружающего пространства плоской решеткой параллельных тонкопленочных полосковых проводников с упорядоченными осями. При этом оси любых двух соседних решеток ортогональны. Технический результат изобретения заключается в улучшении селективных свойств фильтра, выражающемся в расширении верхней полосы заграждения за счет значительного повышения частоты второй моды колебаний двухслойных резонаторов по сравнению с частотой первой моды колебаний. 2 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к фильтрам. Полосно-пропускающий СВЧ-фильтр содержит установленные на металлическое основание и гальванически соединенные между собой боковыми поверхностями четвертьволновые резонаторы, изготовленные на основе коаксиальных керамических линий квадратного сечения. Каждый резонатор и емкости связи его с другим резонатором или внешним устройством изготовлены как один конструктивный элемент, при этом емкости связи отделены от резонатора зазором в металлизации внешней поверхности коаксиальной керамической линии и выполнены в виде керамических конденсаторов, обкладками которых являются внутренний проводник и боковые поверхности отрезка коаксиальной керамической линии от зазора до открытого торца коаксиальной керамической линии, причем на горизонтальных поверхностях этого отрезка коаксиальной керамической линии отсутствует металлизация. Регулировка частоты в фильтре производится за счет наличия мест выборки металлизации. Ширина зазора, отделяющего резонатор от емкостей связи, определяется из величины напряжения поверхностного пробоя. Технический результат - уменьшение габаритных размеров, улучшение частотных, мощностных, прочностных характеристик. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим постоянный фазовый сдвиг между опорным каналом (компенсирующей линией) (ОК) и фазосдвигающим каналом (ФК) в широкой полосе частот. Фиксированный фазовращатель СВЧ содержит опорный канал на одиночной линии передачи и фазосдвигающий канал, выполненный в виде, по крайней мере, одного четырехполюсника в виде отрезка связанных линий передачи, нагруженных в месте соединения короткозамкнутым шлейфом. Причем связанные линии передачи выполнены ступенчато-неоднородными. Технический результат заключается в уменьшении коэффициента стоячей волны по напряжению и уменьшении максимального отклонения Δφ функции фазового сдвига от номинального значения φ0. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в спутниковой связи и в системах непосредственного телевизионного вещания с поляризационным уплотнением. Устройство содержит два малошумящих усилителя, мостовое устройство, а также соосно расположенные и соединенные между собой отрезок круглого волновода и ответвитель ортогональных линейно поляризованных волн, выполненный на круглом волноводе и снабженный короткозамыкателем. При этом в отрезке круглого волновода размещена в диаметральной плоскости фазосдвигающая неоднородность, закрепленная на конце диэлектрического стержня, пропущенного через отверстие радиусом r<0,1R в короткозамыкателе с возможностью осевого вращения, где R - радиус круглого волновода. В стенке ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн выполнены два отверстия связи, соединенные через идентичные отрезки прямоугольного волновода с входными плечами мостового устройства, и с центрами, расположенными в одной поперечной плоскости, лежащей на расстоянии λв/4 от отражающей поверхности короткозамыкателя, и на расстоянии πR/2 один от другого, где λв - длина волны в круглом волноводе на средней рабочей частоте. Фазосдвигающая неоднородность подбирается таким образом, чтобы обеспечить фазовый сдвиг 90°, а мостовое устройство выполнено в виде разбалансированного квадратурного волноводного моста, входные плечи которого через идентичные отрезки прямоугольного волновода и идентичные малошумящим усилителям соединены с отверстиями связи ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн, таким образом, что входы малошумящих усилителей расположены на максимально близком расстоянии от отверстий связи ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн. Технический результат заключается в уменьшении шумовой температуры устройства для приема ортогональных линейно поляризованных волн. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в радиоприемных и радиопередающих устройствах систем локации и связи, в том числе в аппаратуре потребителей спутниковых радионавигационных систем Glonass, GPS для разделения сигналов поддиапазонов L1, L2, L3, в пассивных когерентных локационных системах для разделения сигналов ТВ и ФМ вещания. Микрополосковый диплексор имеет малые габариты при сохранении малого уровня потерь за счет сохранения достаточной ширины проводников полуволновых резонаторов. Это достигается за счет того, что в заявляемом микрополосковом диплексоре, образованном соединением двух полосовых фильтров на полуволновых резонаторах, крайние резонаторы которых соединены со входным портом и парой выходных портов, диэлектрическая подложка содержит не менее четырех слоев, пары полуволновых резонаторов первого и второго фильтров, расположенные на одном слое подложки, выполнены пересекающимися в средних точках, которые соединены с нижним и верхним экранирующими слоями с помощью металлизированных отверстий связи через слои диэлектрической подложки, каждая пара пересекающихся полуволновых резонаторов первого и второго фильтров расположена на отдельном слое подложки, связь между полуволновыми резонаторами в каждом фильтре выполнена с помощью металлизированных отверстий связи через слой подложки, на сторонах которого они расположены, при этом полуволновые резонаторы каждого фильтра в соседних слоях расположены ортогонально. Изобретение обеспечивает возможность уменьшения габаритов устройства при сохранении малого уровня потерь за счет сохранения достаточной ширины проводников λ/2 резонаторов. 2 ил.

Изобретение относятся к технике сверхвысоких частот и предназначено для частотной селекции сигналов. Фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесены короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники, а на вторую сторону нанесены короткозамкнутые с противоположного конца полосковые проводники, связанные электромагнитно. На вторую сторону подложки нанесены дополнительные полосковые проводники, боковые стороны которых гальванически соединены с соседствующими резонаторами. Техническим результатом изобретения является увеличение ширины полосы пропускания и увеличение электрической прочности широкополосного полоскового фильтра. 2 ил.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре для защиты от пробоя каскадов приемного тракта. Устройство содержит входную и выходную линии связи, три полосковых (стержневых) резонатора с параллельной электромагнитной связью и длиной, близкой к четверти длины волны на средней частоте рабочего диапазона. Короткозамкнутые на одном конце и разомкнутые на другом резонаторы включены встречно, образуя емкостную связь с корпусом. Крайние резонаторы соединены с входом и выходом устройства с помощью кондуктивных линий связи (КЛС) через высокочастотные коаксиальные соединители, расположенные на замкнутом корпусе, снабженном подстроечными винтами. Во входной крайний левый резонатор включены относительно корпуса два СВЧ ограничительных диода, симметрично относительно точки присоединения КЛС в непосредственной близости между собой. Один СВЧ диод подключен к выходному крайнему правому резонатору со стороны его разомкнутого конца. На среднем резонаторе установлен СВЧ диод, подключенный к нему со стороны короткозамкнутого его конца на расстоянии, равном длине от точки подключения КЛС резонаторов до точки их заземления. К выходному крайнему правому резонатору подключена конструктивная емкость, величина которой равна емкости СВЧ диода, расположенного с ней парно и симметрично относительно точки присоединения КЛС. Две полосковые линии с волновым сопротивлением Z0 подключены на входе и выходе устройства. Две конструктивные емкости расположены на полосковых линиях в виде металлических шайб толщиной 4-5 мм и имеют зазор с корпусом устройства. Причем волновое сопротивление полосковых линий Z0 меньше, чем волновое сопротивление КЛС. Разомкнутая полосковая линия, близкая к четверти длины волны на средней точке рабочего диапазона частот, с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению КЛС, включена между первым (входным) и средним резонаторами. Технический результат заключается в повышении помехозащищенности при сохранении прежних габаритных размеров, совмещении функций полосно-пропускающего фильтра и фильтра нижних частот в одном корпусе, а также уменьшении коэффициента стоячей волны по напряжению. 3 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к волноводным преобразователям плоскости поляризации. Компактная 90-градусная скрутка состоит из входного волновода с горизонтальной поляризацией, соосного с ним выходного волновода с вертикальной поляризацией и преобразователя поляризации, размещаемого между входным и выходным волноводами. Преобразователь поляризации имеет крестообразное окно связи, представляющее собой комбинацию двух перпендикулярных прямоугольных окон, стороны которых параллельны стенкам входного волновода с горизонтальной поляризацией и выходного волновода с вертикальной поляризацией. В плоскости, перпендикулярной осям входного волновода с горизонтальной поляризацией и выходного волновода с вертикальной поляризацией, прямоугольные окна имеют размеры, превышающие размеры входного волновода с горизонтальной поляризацией и выходного волновода с вертикальной поляризацией. Преобразование поляризации осуществляется на двух ребрах, лежащих на одной из диагоналей квадратной области пересечения перпендикулярных прямоугольных окон. Длина преобразователя поляризации, размеры прямоугольных окон, длина и толщина ребер определяются исходя из условий наилучшего согласования компактной 90-градусной скрутки в требуемом частотном диапазоне. Технический результат - расширение относительной полосы рабочих частот при уменьшении продольных размеров. 2 ил.

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и может быть использовано в антенных системах широкополосных передающих систем для согласованного переключения СВЧ мощности между двумя антеннами и синфазного деления мощности между ними. Переключатель-делитель СВЧ содержит кольцевую линию передачи, к которой на расстоянии четверти длины волны друг от друга подключены входная и две выходных линии, причем волновое сопротивление кольцевой линии находится в пределах от Z0 до √2×Z0, где Z0 - волновое сопротивление входной и выходных линий. В выходных линиях на расстоянии от точки подключения к кольцевой линии меньше одной восьмой длины волны, параллельно кольцевой линии передачи включены первый и второй коммутирующие диоды. К середине отрезка кольцевой линии между точками подключения выходных линий подключен третий коммутирующий диод, к другому концу которого подключен отрезок линии, закороченный на другом конце, и длиной меньше одной восьмой длины волны. Технический результат заключается в обеспечении хорошего согласования в широком диапазоне частот в обоих режимах. 3 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-03-30 2017-04-28T03:32:48
Наверх