Сверхвысокочастотный резонатор

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОЛ ИСААКИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >966798

Ф

l г г

Г (8l ) Дополнительное к авт. спид-.ву (22) Заявлено 06.03.81 (2l ) 3261336/18-09 с присоединением заявки рй (23) Приоритет

Онубликоваио 1 5.10.82. Бюллетень Ме 38

Дата опубликования описания 18.10.82 (51)М. Кл.

Н 01 Р 1/218

Н 01 P 7/04

Н 03 Н 7/30

Ввударстаенный квинтет

СССР ао делам иеебретеиий и вткрытий (53 ) УД К 621 .372 (088.8) Б.А. Калиникос, М. К. Ковалева, Н.Г. Ковшико Г;Я; fasmms=== ——

Е.З. Петрунькин и В.Д. Тупикин ; ГЕ„".()ЯЦЦ1Я

ТЕ ХНФ; ил(,1 <

БИВМеН) тыА (72) Авторы . изобретения (7! ) Заявитель (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ РЕЗОНАТОР

Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот и может использоваться в интегральных схемах в качест.ве резонатора, фильтра, управляемого аттенюатора и модулятора.

Известен сверхвысокочастотный резонатор, содержащий ферромагнитную пленку, расположенную на диэлектрической подложке с проводящим основанием, на« песенные на поверхность ферромагнитной

1О пленки входной и выходной элементы связи и две периодические отражающие структуры, расположенные симметрично на краях ферромагнитной пленки с внешних сторон от входного и выходного элементов связи Pl).

Однако данный сверхвысокочастотный резонатор работает на одной дискретной частоте и его -добротность неизменна.

Целью изобретения является расширение диапазона дискретного изменения резонансной частоты и управление добротностьюю.

Поставленная цель достигается тем, что периодические отражаюшие структуры. выполнены в виде решетки металлических электродов, расположенных на внешних поверхностях дополнительно введенных диэлектрических пленок толщиной Л, где

Д -длина спиновой волны в ферромагнит- ной пленке, при этом каждая решетка металлических электродов присоединена к источнику управляющего тока.

На чертеже изображен сверхвысокочаототпый резонатор.

Сверхвысокоча стотный резонатор соотоит из ферромагпитной пленки 1, расположенной на диэлектрической- подложке 2 . с проводящим основанием 3, нанесенных на поверхность ферромагнитной пленки 1 входного и выходного элементов связи

4 и 5 и двух периодических отражающих структур 6 и 7, расположенных симметрично на краях ферромагнитной пленки l с внешних сторон от входного 4 и выходного 5 элементов связи. Периодические отражающие структуры 6 и 7 выполнены

9667

3 в виде решеток металлических электродов

8 и 9, расположенных на внешних поверх» настях дополнительно введенных диэлект« рических пленок 10 и 11 толщиной Л, где Л - длина спиновой волны в ферро- S ,магнитной пленке 1, при этом решетки металлических электродов 8 и 9 присое .. динены к источникам управляющего тока (не показаны). На краях диэлектрических пленок 10 и 11 установлены поглотите ли 12 и 13."

Сверхвысокочастотный резонатор ра« ботает следующим образом.

На входной элемент связи 4 подается сверхвысокочастотный электромагнитный сигнал. Сверхвысокочастотное магнитное поле элемента связи 4 возбуждает в ферромагнитной пленки 1 спиновую аолну, которая распространяется по ферромагнитной плен;ке 1 в обе стороны от входного элемен- 20 та связи 4. Коэффициент связан за счет спиновых вали между входным 4 и выходным 5 элементами связи при отсутствии отражения спиновых волн решетками металлических электроцов 8 и 9 и выбира- 25 ется малым.

В отсутствие управляющего тока решетки металлических электродов .8 и 9 практически не оказывают влияния на распространение спиновых волн, так как Зэ они отделены от ферромагнитной пленки диэлектрическими пленками 10 и 11. Таким образом, спиновые волны без отражения проходят под решетками металлических электродов 8 и.:9 и...затухают благо даря наличию поглотителей 12 и 13.

При пропуска нии электрического тока через решетки металлических электродов

8 и 9 внутри ферромагнитной пленки 1 создается периодическое магнитное поле.

Наличие периодического ма нитного поля внутри ферромагнитной пленки 1 под решетками металлических электродов 8 и 9 приводит к отражению спиновйх волн, волновые вектора которых К равны волновому вектору решетки К э„,.

Таким образом, волны с волновыми векторами К-Криш.отражаются от решеток металлических электродов 8 и 9, причем коэффициент отражения определяется ко50 личеством металлических электродов в этих решетках 8 и 9 и глубиной пространственной .модуляции магнитного поля, т.е. зависит от величины тока, пропускаемого через решетки металлических электродов 8 и 9.

Спиновые волны с волновыми вектор ми КФК еп проходят под решетками ме таллических электродов 8 и 9 и ослаб98 4 ляются поглотителями 12 и 13, также как и в отсутствие управляющего тока.

Таким образом, при возбуждении входным элементом связи 4 в пространстве между решетками металлических электр дов 8 и 9 спиновой волны с волновым вектором К=К,,„имеет место ее много кратное отражение от решеток металлических электродов 8 и 9. В результате чего возникает стоячая спиновая волна, т.е. возникает резонанс на спиновых воли нах частоте ы = ш(К).

В зависимости от соотношения между диапазоном волновых векторов К, возбуж« даемых спиновыми волнами и волновыми векторами решетки металлических электродов К е > pBBDHBHc HB спиновых Borl88z может иметь место либо на одной частоте, либо на двух и более частотах, так как количество резонансных частот зависит от числа значений Клещ,попадающих в циапаэон возбуждаемых спиновых волн входным 4 и выходным 5 элементами связи. Меняя период пространственной модуляции магнитного поля путем раэ личного подключения частей решеток ме»:. таллических электродов 8 и 9 к источникам управляющего тока, можно изменять период магнитного поля, т.е. резо нансную частоту резонатора.

Таким образом, путем коммутации управляющих токов в системе решеток металлических электродов 8 и 9 легко изменять резонансные сверхвысокочастотные частоты резонатора, т.е. осуществлять дискретную электрическую перестрой

zy по частоте.

Изменение величины управляющего тока позволяет управлять добротностью резонатора, так как отражение от решеток металлических электродов 8 и 9 зависит от величины управляющего тока.

Сверхвысокочастотный резонатор допускает изменение формы частотной характеристики путем выбора геометрии решетки металлических электродов, отличной от периодической.

Положительный эффект от использования сверхвысокочастотного резонатора со стоит в возможности изменения добротнос ти от нескольких единиц до 1000, числа резонансных частот ат 1 до 5, что позволяет испольэовать его в качестве фильтра, управляющего аттенюатора и модулятора.

Сверхвысокочастотный резонатор выполняется в виде планарной конструкции, которая легко поддается интеграции в составе сверхвысокочастотной твердотельной схемы.

5 Ì8 "/Ì

Формула изобретения жа

Составитель В. Зубков

Редактор А. Долинич Техред E.Õàðèòîn шк Корректор D. Бутяга

Заказ 7892/72 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сверхвысокочастотный резонатор, содержаший ферромагнитную пленку, расположенную на диэлектрической подложке с проводяшим основанием, нанесенные на поверхность ферромагнитной пленки входной и выходной элементы связи и две периодические отражаюшие структуры, расположенные симметрично на краях фер- е ромагнитной пленки с внешних сторон от входного и выходного элементов связи, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения диапазона дискретного изп.неи р онансной частоты и упр - 15 ления добротностью, периодические отраюшие структуры выполнены в виде ре шетки металлических электродов, расположенных на внешних поверхностях дополнительно введенных диэлектрических пленок толщиной Л, где Л -длина спиновой волны в ферромагнитной пленке, при этом каждая решетка металлических электродов присоединена к источнику управляюшего тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

g. Owens 3.м.,5mit5 с.v. Мцсре1оstoIt1c wave devices A status теро, 1916 0Игasonics Syrnp. Proc.,, ЭЕЕЕ Сы1 r8 С И 1344-150, р.694-688 (прототип) .