Фильтр на магнитостатических волнах

 

Изобретение может быть использовано в качестве полосового фильтра в технике СВЧ. Цель изобретения - увеличение полосы пропускания. Фильтр содержит трехсекционный отрезок прямоугольного волновода 1,2 и 3, средняя секция 3 которого запредельна и в ней установлена на проводящем слое пленка феррита 4. Широкая полоса пропускания достигается одновременным возбуждением поверхностных и объемных магнитостатических волн (МСВ) в пленке феррита 4 волноводно-щелевым преобразователем (ВЩП), выполненным на краю проводящего слоя последовательно соединенными продольной и короткозамкнутой поперечной щелями. Обратное преобразование МСВ в СВЧ-сигнал осуществляется подобным ВЩП на другом край проводящего слоя. Введение зазора между пленкой феррита 4 и проводящим слоем приводит к подавлению МСВ на высокочастотном склоне АЧХ - к уменьшению коэффициента прямОуголЪности АЧХ. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (sl) и Н 01 Р 1/215

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

° °

ЪГ

К - АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4837113/09 (22) 08.06.90 (46) 07,08.92. Бюл. М 29 (71) Вильнюсский научно-йсследовательский институт радиоизмерительных приборов (72) И.И.Зубовский, В.П.Безручко и

В, M. Горбатен ко (S6) Авторское свидетельство СССР

М 1223317, кл. Н 01 P 1/215, 1984.

Игнатьев А.А., Стальмаков В,C. Экспериментальные исследования магнитостатических волн в миллиметровом диапазоне//

Изв. вузов. Физика. 1988, М 11, с.86- 105. (54) ФИЛЬТР НА МАГНИТОСТАТИЧЕССКИХ . ВОЛНАХ (57) Изобретение может быть использовано в качестве полосового фильтра в технике

СВЧ. Цель изобретения — увеличение полосы йропускания. Фильтр содержит трехсекГ,, Ц„„1753518 А1

2 ционный отрезок прямоугольного волновода 1,2 и 3, средняя секция 3 которого запредельна и в ней установлена на проводящем слое пленка феррита 4. Широкая полоса пропускания достигается одновременным возбуждением поверхностных и обьемных магнитостатических волн (МСВ) в пленке феррита 4 волноводно-щелевым преобразователем (ВЩП), выполненным на краю проводящего слоя последовательно соединенными продольной и короткозамкнутой поперечной щелями, Обратное преобразование МСВ в СВЧ-сигнал осуществляется подобным ВЩП на другом краб проводящего слоя. Введение зазора между пленкой феррита 4 и проводящим слоем приводит к подавлению МСВ на высокочастотном склоне АЧХ- к уменьшению коэффициента прямоуголЪности АЧХ. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1753518

Изобретение относится к СВЧ-радиотехнике и может быть использовано в волноводных устройствах обработки

СВЧ-сигнала в качестве полосно-пðîïóскающего фильтра для селекции и обработки сигналов.

Известны волноводные устройства, состоящие из трехсекционного отрезка прямоугольного волновода, средняя секция которого вь1йолнена запредельной, и ферритовой пленки, размещенной в средней секции с заходом в крайние секции. Ферритовая пленка намагничена паперечно в ее плоскости, В качестве прототипа выбран фильтр указанной конструкции. Недостатками такого фильтра являются невозможность увеличения полосы пропускания иуменьшения коэффициента прямоугольнасти (П) амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), вычисляемого как отношение величины полосы пропускания по уровню 30 дБ Afro к величине полосы пропускания по уровню

3 дБ Л1з путем оптимальнога подбора ширины линии .ферромагнитного резонанса

Л Н, толщины и ширины (высоты волновода) ферритавой пленки, а также ширины запредельной секции, без ухудШения прочих характеристик фильтра, поскольку вносимые потери, внеполосное подавление и требуемый рабочий зазор магнитной системы определяются этими же физическими параметрами.

Целью изобретения является увеличение полосы пропускания и уменьшение коэффициента прямоугольности АЧХ.

Указанная цель достигается тем, что вводится проводящий слой, который устанавливается s средней, а краями в крайних секциях, причем на каждом из краев выполняется валноводно-щелевай преобразователь в виде и осл еда ватель но соединенных продольной и короткозамкнутой поперечной щелей и согласующий переход прямоугольного волновода на волноводно-щелевой преобразователь, при этом каждая продольная щель образована широкой стенкой прямоугольного волновада и частью бокового торца проводящего слоя, а расстояние fs между смежными краями кароткозамкнутых поперечных щелей выбирается из условия ! э>!з+ 4t где 4 — лина средней секции;

t — ширина продольной и короткозамкнутой поперечной щелей.

Пленка феррита установлена на проводящий слой с перекрытием волноводно-щелевыми преобразователями.

С целью уменьшения коэффициента П, пленка феррита по отношению к проводящему слою установлена с зазором, не превышающим ширины продольной и короткозамкнутай поперечной щелей.

На фиг,1 представлена конструкция фильтра на магнитостатических волнах; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1.

Фильтр на магнитостатических волнах (МСВ) содержит трехсекционный отрезок

10 прямоугольного волновода. состоящий из входной 1, выходной 2 и запредельной 3 секций, образец пленки феррита 4 на диэлектрической подложке 5, проводящий слой, ус15 тановленный в средней, а краями в крайних секциях, причем на каждом из краев выполнен согласующий переход 6 с прямоугольного волновода на волнаводна-щелевой преобразователь (ВЩП), который представляет са20 бой последовательно соединенные продольные 7,8 и короткозамкнутые поперечные 9,10 щели; а также металлическую плоскость 11, образованную смежными краями короткозамкнутых поперечных щелей, 25 и диэлектрический зазор 12 между пленкой и проводящим слоем.

Устройство работает следующим образом.

Широкополосный СВЧ-сигнал, посту30 пивший во входную секцию 1, попадает через переход 6 на ВЩП в виде последовательно соединенных продольной

7 и короткозамкнутой поперечной 9 щелей; в результате чего образуется стоячая волна, 35 причем продольная щель 7 возбуждает в пленке феррита 4 объемную МСВ (ОМСВ), верхний частотный предел которой находится на частоте f"", 40 где у- гидромагнитное отношение;

Но — напряженность магнитного поля;

4 х М вЂ” намагниченность насыщения

45 феррита

Сигнал с частотой выше f1 возбуждает посредством короткозамкнутой поперечной щели 9 в ферритовой пленке 4 поверхностную MCB (ПМСВ) с нижней граничной частатай f1 и верхней частотой, определяемой

50 шириной короткозамкнутай поперечной щели 9, но ниже частоты

f11 = y (Ho + 4 X Ms) Распространяющиеся в пленке феррита

4 ОМСВ и ПМСВ попадают на выходной

ВЩП, в котором совершается обратное преобразование в СВЧ-сигнал с полосой, рав1753518

Составитель Т. Пискунова

Техред М.Моргентал Корректор 0. Кравцова .

Редактор М. Янкович

Заказ 2771 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ной суммарной полосе возбужденных на входе OMCB и ПМСВ, и через переход 6 попадает в выходную секцию 2.

Применение предлагаемого фильтра на

MCB позволяет, получать следующие результаты. Полоса пропускания фильтра уве- 5 личивается до 250-400 МГц. Коэффициент прямоугольного П может быть доведен до величины 1,2 — 1,5.

При получаемой полосе пропускания отпадает необходимость термокомпенса- 10 ции фильтра, предназначенного для фильтрации гармоник сигнала фиксированной частоты.

Введение оптимального, с точки зрения прямоугольности характеристики, диэлект- 15 рического зазора между проводящим слоем и пленкой феррита позволяет снижать вносимые потери на 1,5-2 дБ.

Предлагаемое устройство позволяет получить плоскую вершину АЧХ с неравно- 20 мерностью АЧХ менее 1 дБ, Формула изобретения

1. Фильтр на магнитостатических волнах, содержащий трехсекционный отрезок 25 прямоугольного волновода, средняя секция которого выполнена запредельной, пленку феррита, которая размещена в средней с заходом в крайние секции и намагничена поперечно в ее плоскости, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения поло- сы пропускания, введен проводящий слой, который установлен в средней, а краями в крайних секциях, причем на каждом из крзев проводящего слоя выполнен волноводнощелевой преобразователь в виде последовательно соединенных продольной и короткозамкнутой поперечной щелей, и согласующий переход с прямоугольного волновода на волноводно-щелевой преобразователь, при этом каждая продольная щель образована широкой стенкой прямоугольного волновода и частью бокового торца проводящего слоя, а расстояние I> между смежными краями короткозамкнутых поперечных щелей выбрано из условия 4>4+ 4t, где I> — длина средней секции, t — ширина продольной и короткозамкнутой поперечной щелей, пленка феррита установлена на проводящий слой с перекрытием волноводно-щелевыми преобразователями.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента прямоугольности амплитудно-частотной характеристики, пленка феррита по отношению к проводящему слою установлена с зазором, не превышающим ширины продольной и короткозамкнутой поперечной щелей.