Сверхвысокочастотная линия задержки

 

I. СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ, содержащая нанесенную на диэлектрическую подложку ферродиэлектрическую пленку, на которой параллельно расположены входная и выходная антенны, выполненньте в виде отрезков микрополосковой линии передачи, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения затухания сигнала, между входной и выходной антеннами введен дополнительный отрезок микрополосковой линии передачи, расположенный на равном расстоянии от каждой антенны и связанный торцом с отрезком линии передачи, являюшимся вводом энергии накачки. 2. Сверхвысокочастотная линия задержки, отличающаяся тем, что длина дополнительного отрезка микрополосковой линии передачи равна , где Хн - длина волны накачки, п 1,2,3... (Л 00 о: о О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

- „„Яф„,778606

А1 (5D 4 Н 01 P 9/ОО,Н 01 P 7/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2755937/18-09 (22) 16.04.79 (46) 15.07.88. Бюл. № 26 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (72) Б. А. Калиникос, М. К. Ковалева и Н. Г. Ковшиков ° (53) 621.372 (088.8) (56) Яковлев Ю. M., Генделев С. M. Монокрнсталлы ферритов в радиоэлектронике. М., «Сов. радио», 1975, с. 297. (54) (57) 1. СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНАЯ

ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ, содержащая нанесенную на диэлектрическую подложку ферродиэлектрическую пленку, на которой параллельно расположены входная и выходная антенны, выполненные в виде отрезков микрополосковой линии передачи, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения затухания сигнала, между входной и выходной антеннами введен дополнительный отрезок микрополосковой линии передачи, расположенный на равном расстоянии от каждой антенны и связанный торцом с отрезком линии передачи, являющимся вводом энергии накачки.

2. Сверхвысокочастотная линия задержки, о тли ч ающаяся тем, что дл и н а до пол и и тел ьного отрезка микрополосковой линии передачи равна n ", где Х. — длина волны накачки, п=1,2,3...

778606

I>el«êT >р 1!. Си."ь«ясина Ге><ре«И. Всрсс Корректор В. Гирняк Закан 384 1 Тираж 632 Пол«ясное

IlI I11llllll Г<к <рствснного кони <«та <.<.<.I ио «. <ам иаоор<тсиий и огкр«тии ! !З()35, . <<оскаа, Ж Зон 1 ;>I «с«:;я «а<>, д. -1<5 !

11 >и:<во.<отис««о-<и>ангра<1«<иескос ир< «ириятис, г., >>ж<ород. ул.!!роскт«ая, !

Изобретение относится к СВЧ технике и может использоваться в микроэлектронике.

Известна сверхвысокочастотная линия задержки, содержащая нанесенную на диэлектрическую подложку ферродиэлектрическую пленку, на которой параллельно расположены входная и выходная антенны, выполненные в виде отрезков микрополосковои линии передачи.

Однако такая линия задержки имеет значительное ослабление СВЧ сигнала, обус< ловленное затуханием спиновой волны при распространении се в ферродиэлектрической пленке.

Цель изобретения — уменья<ение затухания сигнала.

Для этого в сверхвысокочастотную линию задержки, содержащу<о нанесеннук1 на диэлектрическую подложку ферродиэлектрическую пленку, па которой параллельно расположены входная и выходная антен- 20 ны, выполненные в виде отрезков микрополосковой линии передачи, между входной и выходной антеннами введен дополнительный отрезок микрополосковой линии передачи, расположенный на равном расстоя- 25 нии от каждой антенны и связанный торцом с отрезком линии передачи, являющимся вводом энергии накачки, при этом длина дополнительного отрезка микрополосковой линии передачи равна ивЂ, где

) — — длина волны накачки, п= 1,2,3....

На чертеже дана конструкция предложенной линии задержки. Линия задержки содержит входную 1 и выходную 2 антенны, диэлектрическую подложку 3, ферро диэлектрическую пленку 4, отрезок 5 микрополосковой линии передачи, электрод 6, за35 земляющие электроды 7.

Принцип работы устройства состоит в следующем. На входную антенну 1 поступает СВЧ сигнал частоты са . Протекание тока сигнала через входную антенну 1 40 приводит к появлению под ней в ферродиэлектрической пленке 4 переменного сверхвысокочастотного магнитного поля, которое Ъ возбуждает колебания магнитного момента, распространяющиеся в обе стороны от входной антенны 1 в виде спиновой вол- 45 ны. Спиновая волна, распространяющаяся в сторону выходной антенны 2, воспринимается последней через время т (время задержки), определяемое групповой скоростью спиновой волны V и расстоянием между антеннами L. Через электрод б в отрезок 5 подается мощность СВЧ

2, накачки частоты <о„=2со . Вблизи резонатора накачки, который расположен между входной и выходной антеннами 1, 2 спиновых волн, генерируется переменное СВЧ магнитное поле Н. Таким образом в области распространения спиновых волн между антеннами в объеме ферродиэлектрической пленки 4 создается СВЧ магнитное поле накачки (имеющее составляющую, параллельную полю подмагничивания). Спиновые волны, распространяясь от входной 1 к выходной антенне 2 в поле параллельной накачки, за счет параметрического механизма приобретают энергию. Эта энергия расходуется на регенерацию магнитных потерь, причем можно достичь полной регенерации потерь и получить усиление спиновой волны. Регенерируемая или усиленная волна и воспринимается выходной антенной 2, создавая задержанный сигнал.

Этот задержанный сигнал через выходную антенну 2 поступает во внешнюю цепь.

Таким образом, предлагаемое устройство задержки СВЧ сигнала на спиновых волнах отличается от известных линий задержки компенсацией затухания (усилением) спиновой волны, переносящей СВЧ сигнал.

Основным достоинством предлагаемой линии задержки является то, что она позволяет изменять величину затухания СВЧ сигнала. При этом возникает полная компенсация потерь, т. е. затухание спиновой волны, переносящей информацию сигнала, может быть сведено к нулю, т. е. a=Î.

Регенерация потерь на распространение спиновой волны снимает ограничение на длительность времени задержки, которая раньше лимитировалась магнитными потерями и не превышала единиц микросекунд.

Таким образом имеется возможность создавать линии задержки со значительно большими временами задержки. Эти значения времен задержки достигают величин вплоть до десятков микросекунд.

Устройство легко реализуется методами современной микроэлектронной технологии и может быть изготовлено на любые частоты СВЧ диапазона, измеряемые единицами и десятками гигагерц, что для современных линий задержки на основе поверхностных акустических волн пока невозможно.

Кроме того, такое устройство по сравнению с подобными приборами на поверхностных акустических волнах является электрически перестраиваемым с помощью внешнего магнитного поля и может быть легко интегрировано в составе сложной микроэ„1ектронной СВЧ схемы.