Свч линия задержки

 

1. СВЧ ШНИЯ ЗАДЕРЖКИ, содержащая ферритовую пленку., нанесенную на одну поверхность монокристаллической подложкиJ и микрополосковый преобразоваетль. магнитостатических волн, расположенный на поверхности ферритовой пленки, отличающая с я тем, что, с целью увеличения времени задержки и уменьшения потерь , другая поверхность монокристаплической подложки вьшолнена в виде двух полированных плоскостей, пересекающихся под тупым двухгранным углом qi , причем линия пересечения полированных плоскостей параллельна продольной оси микрополоскового преобразователя и расположена с ней в (Л одной плоскости, делящей тупой Двухгранный угол (f пополам.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(1) Н 03 Н 7/30

Д»„, (;(вфЯЦ =.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЛТЙО::"". КАЖ

10

8 1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.,(21) 3701916/24-09 (22) 17.02.84 (46) 23. 04. 85. Бюл. ¹ 15 (72) Ю. В. Гуляев, П.Е. Зильберман, Ю.Ф. Огрин, А.Г. Темирязев и А.А. Шимко (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР (53) 621.372 ° 56(088.8) (56) 1.. Патент Англии № 1573171, кл. Н 03 Н 9/22, опублик. 20.08.80.

2 ° Андреев А.С., Зильберман П.Е., Кравченко В.Б. и др. Эффекты взаимодействия магнитостатических и упругих волн в структурах с касательно намагниченной пленкой железоиттриевого граната субмикронной толщины;

Письма в ЖТФ. 1984, т. 10, № 2, с. 90-94 (прототип) . (54) (57) 1, СВЧ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ, содержащая ферритовую пленку» нанесенную на одну поверхность монокристаллической подложки, и микрополосковый преобразоваетль.магнитостатических волн, расположенный на поверхности ферритовой пленки, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью увеличения времени задержки и уменьшения по" терь, другая поверхность монокристаллической подложки выполнена в виде двух полированных плоскостей, пересекающихся под тупым двухгранным углом q причем линия пересечения полированных плоскостей параллельна продольной оси микрополоскового пре- 3 образователя и расположена с ней в одной плоскости, делящей тупой двухгранный угол (p пополам.

1152078

2. СВЧ линия задержки по и, 1, отличающаяся тем, что, с целью получения задержанного сигнала в виде одного импульса, величина ту° пого двухгранного угла (выбрана из условия ч (I< 7 где К .— пространственный декремент магнитостатической волны

К вЂ” волновое число ультразвука в подложке на частоте магнитостатической волны.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано для задержки сигналов в антенно-фидерных системах и системах аналоговой обработки сигналов. 5

Известна СВЧ линия задержки, содер. жащая монокристаллическую подложку„ на края которой нанесены ферритовые пленки, и преобразователи магнитостатических волн, размещенные на по- 1О верхности ферритовых пленок (1) .

Недостатками данной линии задержки являются малое время задержки, / относительно большие потери и невоз— можность регулирования времени задержки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

СВЧ линия задержки, содержащая Ферритовую пленку, нанесенную на одну по- . щ верхность монокристаллической подложки, и микрополосковый преобразователь магнитостатических волн, расположенный на поверхности ферритовой пленки (2J .

Недостатками известной СВЧ линии задержки также являются малое время задержки и относительно большие потери.

Цель изобретения — увеличение вре- gp мени задержки и уменьшение потерь.

Поставленная цель достигается тем, что в СВЧ линии задержки, содержащей ферритовую пл6нку, нанесенную на одну поверхность монокристаллической подложки, и микрополосковый преобразователь магнитостатических волн, расположенный на поверхности ферритовой пленки, другая поверхность моно-— кристаллической подложки выполнена в 40 виде двух полированных плоскостей,пересекающихся под тупым двухгранным углом,причем линияпересечения полированных плоскостей параллельна продольной оси микрополоскового преобразователя и расположена с ней в одной плоскости, делящей тупой двухгранный угол с пополам.

С целью получения задержанного сигнала в виде одного импульса, величина тупого двухгранного угла с выбрана из условия

Ц< и-— где К" — пространственный декремент магнитостатической волны;

К вЂ” волновое число ультразвука в подложке на частоте магнитостатической волны.

На чертеже изображена СВЧ линия задержки.

СВЧ линия задержки содержит ферритовую пленку 1, нанесенную на поверхность 2 монокристаллической подложки 3, и микрополосковый преобразователь 4 магнитостатических волн, расположенный на поверхности ферритовой пленки 1. Другая поверхность монокристаллической подложки 3 выполнена в виде двух полированных. плоскостей 5 и 6, пересекающихся под тупым двухгранным углом (. Линия 7 пересечения двух полированных плоскостей 5 и 6 параллельна продольной оси микрополоскового преобразователя 4 и расположена с ней в одной плоскости 8. Плоскость 8 делит тупой двухгранный угол пополам.

Торцовые поверхности 9 и 10 монокристаллической подложки 3 выполняются поглощающими или шероховатыми.

СВЧ линия задержки работает следующим образом.

Ферритовая пленка 1 на монокристаллической подложке 3 помещается в магнитное поле Н, которое насы11э2078 шают ферритовую пленку 1. При подаче на микрополосковый преобразователь 4 радиоимпульса с частотой 4) и с длительностью в ферритовой пленке 1 возбуждаются импульсы магнитостатических волн, которые распространяются от микрополоскового преобразователя 4 влево и вправо (стрелками указаны направления распространения).

Вследствие эффекта магнитострикции 10 импульсы магнитостатических волн изЛучают в ферритовую пленку 1 и в монокристаллическую подложку 3 импульсы ультразвуковых волн, которые имеют ту же частоту CJ, что и магнитостати- 15 ческие волны. При этом составляющие волновых векторов 1 К магнитостатических и ультразвуковых волн паралельные поверхности 2 ферритовой пленки 1, одинаковы и зависят от час- 20 тоты ц> и магнитного поля Н. Поскольку полный волновой вектор ультразвуковых волн в монокристаллической под— ложке 3 имеет длину К = — где

И у t

У вЂ” скорость звука, то ультразвуковые волны излучаются в монокристаллическую подложку 3 в направлениях, которые составляют с нормалью к ферритовой пленке 1 углы 9, равные . arctg (— „) .

Ультразвуковые волны доходят до двух полированных плоскостей 5 и 6 монокристаллической подложки 3, отражаются от них и возвращаются к плоскости ферритовой пленки 1. Поскольку две полированные плоскости

5 и 6 и поверхность 2 непараллельны, то углы падения на поверхность 2 40 ультразвуковых волн, отраженных от обеих полированных плоскостей 5 и 6, отличаются от углов a(hZ . Вследствие этого составляющие волновых векторов отраженных ультразвуковых волн па- .45, раллельные поверхности 2, также отли-,чаются от первоначальных своих значений +К. После,а отражений эти составляющие волновых векторов ультразвуковых волн становятся равными

K,<(m) = < K+ re K (h-q>) и после m отражений где в о 1 е y, ð <) равными нулю, т. е. после rn отражений ультразвуковые волны падают на поверхность 2 нормально. Такие ультразву- 55 ковые волны после отражения от поверхности 2 пойдут по тем же лучам, но в обратном направлении. (Ход ультразвуковых волн в монокристаллической подложке 3 показан ломаными линиями, причем стрелками указаны направления распространения. Видно, что после m отражений ультразвуковые волны начинают возвращаться к микрополосковому преобразователю 4).

Пока ультразвуковые волны удаляют от микрополоскового преобразователя

4, т.е. при m< mh, они при каждом отражении от поверхности 2 излучают магнитостатические волны, которые также удаляются от микрополоскового преобразователя 4 и не принимаются им, а поглощаются или рассеиваются на торцовых поверхностях 9 и 10. После того, как число отражений превысит

m, ультразвуковые волны пойдут в обратном направлении и при каждом отражении от поверхности 2 станут излучать импульс магнитостатических волн, который принимается микрополосковым преобразователем 4. Таким образом, возникает серия импульсов магнитостатических волн, задержанных относительно поданного радиоимпульса.

Длительность задержки Г равна вреЭ мени, необходимому для того, чтобы ультразвуковые волны могли испытать

1ч отражений, т.е.

ЯЬ

"ь= з- VE где 1 — толщина монокристаллической подложки.

Наиболее интенсивный импульс магнитостатических волн соответствует числу отражений ультразвуковых волн, равному 2 п, так как при этом составляющие волновых векторов ультразвуковых, волн и магнитостатических волн, направленные вдоль поверхности 2, равны. Затухание магнитостатических волн, характеризующиеся пространственным декрементом К, позволяет сформиро° h вать задержанный сигнал в виде одного импульса магнитостатических волн, если выбрать тупой двухгранный угол л из условия q «(» -" /y ), с временем ва держки

4Ьп, Ql) g

3 1/ 4) Л-Ч1

Предлагаемая СВЧ линия задержки по сравнению с известными СВЧ линиями задержки »а магнитостатических волнах обеспечивает в 30-50 раз большее время задержки и на 10-20 дБ меньшее затухание.