Сверхвысокочастотное устройство на магнитостатических волнах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< ц 978240 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 31.10.80 (21) 2999626/18 — 09 с присоединением заявки И 3000537/09 (23) П риоритет (5I)M. Кл.

Н 01 P 1/32

Н 01 P 1/218

Н 03 Н 7/30

)Ъвударстаапай комитат

СССР во делам нзобретекий и аткрьтей

Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30.11.82 (5З) УДК 621372 (088.8) "«

Ю. И. Беспятых, А. В. Вашковский и В. И. Зу ов (,. °:.-Я

Ордена Трудового Красного Знамени институт отехйики. и электроники АН СССР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОЕ УСТРОЙСТВО НА МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ

ВОЛНАХ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве линии задержки, направленного ответвнтеля и фильтра в технике обработки сверхвысокочастотного сигнала.

Известно сверхвысокочастотное устройство на магнитостатических волнах, содержащее плоский Г-образный ферритовый элемент, который расположен на поверхности плоского ферритового образца и ориентирован первым концом параллельно, а вторым — перпендикулярно направлению постоянного магнитного поля, преобразователь электромагнитного сигнала в объемные магнитостатические волны и преобразователь поверхностных магнитостатических волн в электропреобразователь поверхностных магнитостатических волн в электромагнитный сигнал, расположенный на втором конце плоского Г-o6-: разного ферритового элемента (1).

Недостатками известного сверхвысокочастотного устройства являются узкий диапазон рабочих частот и значительные потери знее. гии:

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих частот и уменьшение потерь энер гии, Для достижения цели в сверхвысокочастотном устройстве на магнитостатических волнах плоский Г-образный ферритовый элемент выполнен из материала с меньшей намаг-. ниченностью насьпце1тия, по сравнению с намагниченностью насыщения материала плоского

1п ферритового образца, а преобразователь электромагнитного сигнала в объемные магнитостатические волны расположен на поверхности плоского ферритового образца соосно с первым концом плоского Г-образного ферi5 ритового элемента.

При этом первый конец плоского Г-образного ферритового элемента выполнен с тре. угольной выемкой, вершина которой расположена на одной продольной оси с преобразователем электромагнитного сигнала в объем-! ные магнитостатические волны.

Кроме того, введено и дополнительных плоских Г-образных ферритовых элементов с преобразователями поверхностных магни<о>Щ где - — гидромагнитное отношение для электрона.

При достижении преобразователя 4 поверхностные магнитостатические волны преобразуются в электромагнитный сигнал, а оставшаяся их часть поглощается в поглотителе б.

Объемные магнитостатические волны, не преобразовавшиеся в поверхностные магкитоста3 97 тостатических волн в электромагнитный сигнал, при этом первые концы всех плоских

Г-образных ферритовых элементов расположены соосно, а вторые концы — параллельно друг другу, где n = 1, 2, 3 и т.д.

На фиг. 1 изображено сверхвысокочастотное устройство; на фиг. 2 — то же, конструктивный вариант.

Сверхвысокочастотное устройство на магнитостатических волнах содержит плоский

Г-образный ферритовый элемент 1, который располо>кек на поверхности плоского ферритового образца 2, причем оки выполнены в виде пластин или пленок из материалов с намагниченностью насыщения, соответственно, 4Н1> и 4J(M „при этом 4irM, 4В1, преобразователь 3 электромагнитного сигнала в обьемные магнитостатические волны и преобразователь 4 поверхностных магкитостатических волк в электромагнитный сигнал.

Плоский Г-образный ферритовый элемент 1 выполнен с треугольной выемкой 5, Направление магнитного поля Но показано стрелками, На концах плоских Г-образных ферритовых элементов 1 могут быть установлены поглотители 6, а на поверхн6сти плоского ферритового образца 2 расположен допол-. нительный выходной преобразователь 7.

Сверхвысокочастотное устройство на магнит статических волнах работает следующим образом.

При подаче электромагнитного сигнала на преобразователь 3 возбуждаются объемные магнитостатические волны в плоском ферритовом образце 2, которые распространяются параллельно направлению постоянного магнитного поля Но. На изгибе плоского Г-образного ферритовоrо элемента 1, который создает неоднородность магнитного поля, эти волны частично преобразуются в поверхностные магнитостатические волны, распространяющиеся перпендикулярно направлению постоянного магнитного поля Но по поверхности плоского Г-образного ферритового элемента 1. Частотный диапазон д щ преобразования объемных магнитостатических волн в поверхностные определяется соотношением

8240 4 тические волны, распространяются в плоском ферритовом образце 2 и при поступлении на дополнительный выходной преобразователь 7 преобразуются в электромагнитный сигнал.

Взаимное располо>кение преобразователя 3 и плоского Г-образного ферритового элемента

1 с преобразователем 4 исключает возможность непосредственного просачивания электромагнитного сигнала и паразитных отраженных скг1п йалов с одного преобразователя на другой.

Сверхвысокочастотное устройство ка магнктостатических волнах (фиг. 2) работает как направленный ответв>ггель. Объемные магнитостатические волны, не преобразовавшиеся в поверхностные магкитостатические волны на изгибе первого по направлению их распространения плоского Г-образного ферритового элемецта 1,. распространяясь в плоском ферритовом образце 2 вдоль его продольной оси, последовательно частично преобразуются в поверхностные магкитостатические волны на изгибе каждого последующего плоского

Г-образного ферритового элемента 1 аналогично тому, как это описано выше. Оставшаяся часть объемных магнитостатических волн поглощается в поглотителе 6.

Треугольные выемки S на концах плоских

Г-образных ферритовых элементов 1 усиливают неоднородность магнитного поля на пути распространения объемных магнитостатических волн, повышая тем самым эффективность их преобразования в поверхностные магнитостаткческие волны, Сверхвысокочастотное устройство на магкитостатических волнах может работать также

35 в качестве линии задержки. Поскольку групповая скорость распространения магнитостатических волн значительно меньше скорости распространения электромапппного сигнала, 40 сигнал, снимаемый с преобразователя 4 бу> - Э дет задержан относительно 1 входного сигнала ка некоторое время. Достоинством такой линии задержки является высокий уровень подавления паразитного сигнала.

Сверхвысокочастотное устройство на магнитостатических волнах может быль использовано также в качестве фильтра, так как он пропускает сигналы лишь в частотном диапа зоне д ц>, определяемом соотношением (1).

Сверхвысокочастотное устройство на магнитостатических: волнах:; (фиг. 2) может использоваться в качестве многоканального направленного ответвктеля, миогоотводной линии задержки с разными временами задерж ки в разных каналах или многоканального фильтра.

Предлагаемое сверхвысокочастотиое устройство на магиктостапяеских волнах по срав .нению с прототипом обладает значительно

5 9782 более широким диапазоном рабочих частот и меньшими потерями энергии. Прототип работает на одной частоте, что обусловлено .выполнением плоского ферритового образца 2 и плоских Г-образных ферритовых элементов 1 из одного материала, тогда как предлагаемое устройство может работать в диапазоне частот, определяемом соотношением (1).

Этот диапазон может регулироваться выбором материалов плоского ферритового об. разца 2 и плоского Г-образного ферритового элемента 1 с соответствующими намагниченностями насыщения 47iMд s . 4 Ji M Хак, если плоский ферритовый образец 2 состоит иэ чистого железо-иттриевого граната, а плоский Г-образный ферритовый элемент 1 иэ галлий-железо-иттриевого граната

YsGg еФЬО (4У М, = 1150 Гс), и сверхвысокочастотное устройство на магнитостатических волнах помещено в постоянное магнит. 20 ное поле На = 440 Э, то. диапазон рабочих частот равен 1 ГГц при средней частоте

2,5 ГГц. При этом потери энергии электромагнитного сигнала по сравнению с прототипом уменьшены на 40 дБ и не превыша- 2$

tot 6 дБ/мкм при работе в качестве линии задержки.

Формула изобретения

1. Сверхвысокочастотное устройство на магнитостатических волнах, содержащее плоский Г-образный ферритовый элемент, который расположен на поверхности плоского ферритового образца и ориентирован первым концом параллельно, а вторым — перпендикулярно направлению постоянного магнитного поля, преобразователь электромагнитного сигнала в объемные магнитостатические волны и преобразователь поверхност40 6 ных магнитостатических волн в электромаг.нитный сигнал, расположенный на втором

f конце плоского Г-образного ферритового элемента, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и уменьшения потерь энергии, плоский Г-образный ферритовый элемент выполнен из материала с меньшей намагниченностью насьпцения, по сравнению с намагниченностью насьпцеиия материала плоского ферритового образца, а преобразователь электромагнитного сигнала в объемные магнитостатнческие волны расположен на поверхности плоского ферритового образца соосно с первым концом плоского Г-образного ферритового элемента.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем; что первый конец плоского Г-образного ферритового элемента выполнен с треугольной выемкой, вершина кото: рой расположена на одной продольной оси

: с преобразователем электромагнитного сигнала в объемные магнитостатические волны.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л ичающе е ся тем, что введено и дополнительных плоских Г-образных ферритовых элементов с преобразователями поверхностных магнитостатических волн в электромагнитный сигнал, при этбм первые конЗп цы всех плоских Г-образных ферритовых элементов расположены соосно, а, вторые концы — параллельно друг другу, где и =

1,2,3....

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. СоПим 3. Н., Pizzarello F. А. "Propagating magnetic a>aves in thick films".

3nt. Journ. Electronics, 1973, v.34, Х 3, р 319-351 (прототип}.

978240

Составитель Н. Болдырева

Техред Л.Пекарь Корректор У. Пономаренко

Редактор П, Макаревич

Заказ 9231/69

Тираж б30 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.; д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4