Многоканальное устройство обработки свч-сигнала на поверхностных магнитостатических волнах

 

Изобретение относится к радиотехникэ СВЧ. Цель изобретения - повышение разрешающей способности увеличение развязки между каналами, снижение потерь и уменьшение габаритов а также выравнивание амплитудно-частотных характеристик каналов Устройство работает по принципу пространственного разделения сигналов различных частот. Поверхностные магнитостатические волны возбуждаемые линейным входным преобразоватетем 3 в ферритовой пленке 1, распространяются в зависимости от частоты по разным траекториям Кахдый из выходных преобразователей 4 & выполненных линоч-ными расположен в конце |„остветст;зующе1 : iac- тотного канала Магнитная сие ем&Эг чда ет неоднородное постоя нее мэгт-гчсе поле H/(z) направпенное вдол си Z составляю щеГ: угол fa с входным преоОразователем 3 причем минимум поля лежит на оси V 2 с :i ф-vbi 3 мп 11 11 оо :с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 01 P 1/218

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С) !

ЬЗ ф. ( (21) 4726415/09 (22) 23.06.89 (46) 30.12,91. Бюл. М 48 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР (72) А. В. Вашковский, В. И. Зубков, Э. Г. Локк и В, И. Щеглов (53) 621.372.8(088.8) (56) !пт. Jonr. of Eletronics, 1973, К 34, N 3, р. 319 — 351,ф7. 11. Fig, 23. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ СВЧ-СИГНАЛА НА ПОВЕРХНОСТНЫХ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ (57) Изобретение относится к радиотехнике

СВЧ. Цель изобретения — повышение разрешающей способности, увеличение развязки между канаг ами, снижение потерь и умень„„ЯЛ„„1702461 А1 шение габаритов, а также выравнивание амплитудно-частотных характеристик каналов, Устройство работает по принципу пространственного разделения сигналов различных частот. Поверхностные магнитостатические волны, возбуждаемые линейным входным преобразователем 3 в ферритовой пленке 1, распространяются в зависимости от частоты по разным траекториям, Каждый из выходных преобразователей 4-8, выполненных линейными, расположен в конце соответствующего частотного канала, Магнитная система 9 создает неоднородчое постоянное ма нитное поле Hz(z), направленное вдоль оси Z, составляющей угол pg с входным преобразователем 3, причем минимум поля i (z) лежит на оси Y . 2 з.ll, ф-лы, 3 нл.

1702461

10 мых потерь в каждом канале концы выходных преобразователей могут лежать на кривых, исходящих из концов входного преобразователя и определяемых уравнением (1).

На фиг, 1 представлена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 — распределение неоднородного постоянного магнитного поля Hz(z}; на фиг. 3 — теоретические и экспериментальные траектории

ПМСВ, исходящие из центра входного преобразователя, в неоднородном магнитном поле Hz(z).

Предложенное устройство обработки сигнала состоит иэ ферритовой пленки 1, нанесенной на подложку 2, входного преобразователя 3, выходных преобразователей

4 — 8 и магнитной системы 9, Входной 3 !и выходные 4 — 8 преобразователи выполнены в виде отрезков микрополосковой линии различной ширины, Входной преобразователь 3 установлен у одного края ферритовой пленки 1 по одну сторону от оси 7 под углом ро к оси Zтак,,что его центр лежит на оси Z. Выходные преобразователи 4 — 8 установлены у противоположного края ферритовой пленки 1. Магнитная система 9 создает неоднородное постоянное магнитное поле

Нуф, направленное вдоль оси Z и имеющее минимум на оси Y. совпадающей с продольной осью ферритовой пленки 1.

Магнитная система 9 может быть выполнена в виде пластины иэ магнитотвердого материала с выемкой 10, имеющей параболическую цилиндрическую поверхность с продольной осью, совпадающей с осью Y. Такая система создает поле Hz(z), показанное на фиг. 2. Магнитная система может быть реализована и в других вариантах, например, в виде комбинации прямоугольного магнита и с".ержня иэ магнитомягкого материала, продольная ось ксторого совпадает с осью Y. Центры входных преобразователей 4 — 8 лежат на кривых 1318, исходящих из центра входногс преобразователя 3 и описываемых уравнением (1).

Входной 3 и выходные 4-8 преобразсватели выполнены на отдельной диэлектрической плате 11, размеры которой совпадают с размерами ферритовой пленки

1, а сама диэлектрическая плата "1 лежит ча поверхности ферритовой пленки 1, как это показано стрелкой на фиг, 1. Для создания отрезков микрополосковой линии на одной поверхности диэлектрической платы 1> HGнесен металлический слой 12, Входной 2 и выходные 4 — 8 преобразователи могут быть выполнены непосредственно на ферритовой пленке 1, тогда металлический

Q0

45 слой наносится на подложку со стороны, противоположной ферритовой пленке, т. е. меж- ду подложкой 2 и магнитной системой 9, Предлагаемое устройство работает по принципу пространственного разделения сигналов различных частот следующим образом.

Электромагнитный сигнал, спектр которого содержит частоты от f< = — до г н

2л

4 = — поступает на входной преобраэом, 2 л ватель 3, где преобразуется в 1МСВ с частотами от f до 4. Ферритовая пленка 1 намагничена неоднородным магнитным полем Hz(z), создаваемым магнитной системой

9. Профиль поля Hz(Z} приведен на фиг. 2.

Вследствие наклона входного преобразователя 3 на угол ро к оси Z возбужденны» им

ПМСВ направ,яюгся на область неоднород =

Ho! Q магнитного поля Hz(z). В этих условиях ПМСБ каждой частоты из каждой точки входного преобразователя 3 распространяется г:,о своей траектории в плоскости пленки 1, На фиг, 3 представлены для примера траектории ПМСВ оазличных частот в одной из конкретных констпукций устройства оСработки сигнала СВЧ. Сплошные кривые — теоретические, полученные по уоавнению (1) с учетом (2,1 к (3), точки — эксп пментальные кривые !3--18, соответствуют следующим центральным частотам каналов устройс ва .13-3564 jVlj ц, 14-3484 МГц, 15—

3444 МГц, 16 — 3420 Ь1Гц, 17 — 3340 МГц, 18— 280 МГц при pg = 37 и Hz(z) = (505 — 3

Z 100 2 -57 2 Э. Центры выходных преобразователей (в этом случае их 6) размещены ча кривых 13-18 (точки на фиг. 3), ширина выходных преобразоь телвй рассчитана по известным соотношениям так, что f; лежит в центре принимаемых преобразователем частот. В этом случае каждый выходной преобразователь пр пнимает энергию ПМСВ с частотой fj и близки.. к ней час.о! f Ю, -.àêèõ. что траектории ПМС:3 " этими частотами (не показаны) пересека«от этот пр»образа вател ь.

I àTåðè энергии в канале предла аемого устрой тва тем;"еньше, чем большую часть энергии П ЛСВ с частотой f; принимает соответствующий выходной преобразователь.

Для этого его:« KHQ расголожить под таким углом р к оси Z, чтобы фаза приходящих на него ПМСВ была одинакова, при этом конць. :выходного преобоа ователя надс расположить на кривых, исходящих иэ концов входного преобразователя 3 и определяемых по соотношениям (1) — (3), поскольку

17О2401 (3 !

ГВЕ

) „032 + .— 1,?

4О р

94 (Z) — Ы () HZQ< т() ГДэ co oT 061 с т В У ю Щи Й В ы ХОД -1 3 Й Г! Рво 0 P 3ЗОВВТел Ь П 8реКрываеТ Bc .8 | 0381

П 1<< 1 В С Ч 3 С1 0Т 0 Й I j, 1<< И с< И Ма Л Ь <- Ы 8 П ОТ 8 0 И В

УСTPOAC f BB ДОСТИГ3101СЯ, есп I,ГЛИН Ь<УК333НН КРИВЫХ, СВЯЗЬ! Ва<ОГ(|ИХ i,"<)I«ÖÛ ВХОДНОГО

3 |л соогветству(о(ц;.ГО вь >(оцн -I o Ipeobp3ЗОВВТР !ВИ,,".)3(H!Ь, ОД!<на!<ПВОМУ и. :ЧBТНОМЧ

ЧИСЛ<1 Чс 1-3813те<Л,Ц ИН, j! Л(.11, Э<<спе(эи! 1():-1)ально устрой . ВО ".Орабс<т,-| |,<

КИ C(1!На)13 .!1< H3 . И

Ка>КДОМ Кс)Н ал() Q) !".! I Ц, )33HO< Ь Ц":HTP3r|Ьных частот каналов 6 .! МГ! „Оазвязка ме)киу каналами 50 д!| с поп 8|31!!n!! 0 r : дЬ -. 1 К3113«8 наименьшей .!BHT )альной !30ГОтОЙ до 17 дБ 8 канале с . -<аиболь вс;й це;-:-ральной частотой В диапазоне 3,5- -1 ГГL,. Нес<днорс,цНость ГIОстоя<- НОГО маГ><итнОГ ) поля созД3на в виде, описываемо; выражением

1-,г()== 505-3 Z 1QC Z -57 ) =, Г|лощадь прямоуголь!|ОЙ ппасти)! ы 1,:|3 м;- гHи-огвердого материала 9 превосходит площад ферритовой пленки 1 в 4 раза, 3 выемка 10 в 4 раза меньше уз .ОЙ сTпро.)ы ферритовой пленк<л 1. < )бшие 353оиjü! у т!зойства Обрабо (КИ «,В <;И. l 3! с. ., "«!О !3Я фи В<

2Q)<3QK45;n>n

0- 0pfn Ji13 изо 3 )BT н)!Я

1. Многоканальное ус ройсгво .)бработки « E>Ч-си)-нала на .:038p> нос гнь х магHInТО(ТВТИЧЕCKV!X 30f! Нах, СОД(<<)Ж3(Ц88 ферритову>о п))енкч Входнои преобоазоЕс)ТB)IЬ, РВСПОЛОЖ8НHЫЙ У ОД>IОГО КP3КВН!М

fj0TBpb и <, ме)1 ьшBни "I ГабаритОВ M3ÃHv)TH3. J (:ИСТОМВ ВЫПОЛН8Нс) С НЕОДН<). )Î."" НОСТЬ!С< МВГнитного поля вид(1 Hz(Z):=-а+!22 . Где 3>() и

Ь>(), минимум которс|го лке:.((иг нэ Осиу, рас"Оло)KBHHQ(n ((1pB <

Н3 ОСИ с И ос|)СПОЛО))|BH ПО ОдН> СТ<эро ."!> 03 оси (под углом (Ро к Оси 2 Вьо<одные презб< разовате(!и В If!ей!!ы<".<13 i 001 ВBТСТВУЮЩВЙ кривой, исходящей из центра входного преобразователя и описываемой уравнением д j

1

0Z I дЯ (1) сМ). д !

/ I k (»0S rP + S10 P д (J()I гце i — порядковый номер выходного преобразователя; к! — волновое число поверхностной магнитостатической волны, распространяюU. ейся к 1-му выходному преобразователю;

p — угол наклона фазового фронта поВерхностной магнитостатической волны, распространяющейся к )-му выходному преобразователю, к оси Z, а зависимость р от

У дается уравнением дУ д <1

k1 COS pj + S Ill (((?j д (J()I причем !< и р< связаны дисперсионным соотношением для поверхностной магнитостатической волны с частотой с(, распространя(ощейся в неоднородном магни-ном поле Hz(2):

2 dа1 P< — 2,и<а!

PI =(1« — И,) COS P ---PI SIB P — 1 с(4? - I y I Mî

d — толщина ферритово|л пленки;

g — гиромагнитное отношение для

ЗлектрОна;

4 <» М(> — намаГничен;Iость насыщениЯ ферритовой пленкл.

2, Устройство по rI, 1, о т л и ч 3 ю ш е ес я тем, что, с целью вырав>!Исания амплитудно-частотных характеристик каналов, Выходные преобразователи наклонены к

0c!n Z под углом pj .

1702461

580

540

520

Z см

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что концы выходных преобразователей лежат на кривых; исходящих из концов входного преобразователя и определяемых уравнением (1).

1702461

I

Составитель В.Зубков

Редактор Л.Пчолинская Техред М,Моргентал Корректор H,Peâñêàÿ

Заказ 4548 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,f агарина, 101