DE2732720A1 - Verfahren zum herstellen eines mikrowellenfilters, das mit einem koerper aus gyromagnetischem werkstoff und einer quelle eines vorpolarisierenden magnetfeldes versehen ist, dessen resonanzfrequenz eine vorbestimmte funktion der temperatur ist - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines mikrowellenfilters, das mit einem koerper aus gyromagnetischem werkstoff und einer quelle eines vorpolarisierenden magnetfeldes versehen ist, dessen resonanzfrequenz eine vorbestimmte funktion der temperatur ist

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Description

Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenfilters, das mit einem Körper aus gyromagnetischem Werkstoff und einer Quelle eines vorpolarisierenden Magnetfeldes versehen ist, dessen Resonanzfrequenz eine vorbestimmte Funktion der Temperatur ist
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenfilters, das einen Körper aus gyromagnetischem Werkstoff und eine Quelle eines vorpolarisierenden Magnetfeldes aufweist, dessen Resonanzfrequenz eine vorbestimmte Funktion der Temperatur ist.
Derartige Filter mit einer oder mehreren Kugeln aus gyromag-PHN 8483 _ 2 _
Εβ 809807/0551
netischem Werkstoff wie Yttriumeisengranat (YIG) werden in der Mikrowellentechnik zum Verwirklichen von Bandpaß- und Bandsperrfiltern mit einem hohen Q-Faktor verwendet.
In der US-PS 3,713,210 ist ein Verfahren zum Stabilisieren der Resonanzfrequenz eines YIG-Filters mit einem Dauermagneten als Quelle des vorpolarisierenden Magnetfeldes beschrieben.
Nach diesem Verfahren wird eine YIG-Kugel in das Feld eines Dauermagneten gebracht und die Änderung d?r Resonanzfrequenz über einen bestimmten Temperaturbereich gemessen.
Mit diesen Daten und Kenntnissen des Verlaufes des Anisotropiefeldes mit der Temperatur wird eine korrektionelle Resonanzfrequenz f^ berechnet, wobei die Änderung des vorpolarisierenden Magnetfeldes mit der Temperatur durch die Änderung des Anisotropiefeldes mit der Temperatur ausgeglichen wird.
Diese berichtigte Resonanzfrequenz läßt sich wie folgt ausdrücken:
In diesem Ausdruck ist fa1 die Resonanzfrequenz bei der Temperatur T1, Λfa die Änderung der Resonanzfrequenz bei Änderung der Temperatur von T1 nach T2, Hai bzw. Ha2 der Wert des Anisotropiefeldes bei der Temperatur T1 bzw. T2.
In dem untenstehenden Zahlenspiel, das einen Extremfall darstellt, wird von einem YIG-Filter mit einem Dauermagneten aus einer Aluminium-Nickel-Kobalt-Legierung mit einer hohen Curie-Temperatur ausgegangen.
FHN 8483 - 3 -
809807/0551
In einem bestimmten Temperaturbereich von beispielsweise 20 - 650C kann eine Änderung Δ H des Anisotropiefeldes
el
von etwa 20 Oersted (Hai = 45 Oersted, Ha2 = 25 Oersted) auftreten und die Änderung AHQ des Feldes des Dauermagneten kann etwa 4 Oersted betragen. Die Änderung Af41 der
Sl
Resonanzfrequenz, die dabei auftritt, kann 120 MHz sein, und zwar abhängig von der Richtung des Feldes des Dauermagneten im Kristallgitter der YIG-Kugel. Das zweite Glied im rechten Teil der Gleichung (1) kann dann 275 MHz werden.
Die berichtigte Resonanzfrequenz kann folglich von der Resonanzfrequenz f ., die in erster Linie eingestellt wurde, wesentlich abweichen. Dies macht es notwendig, mehrere Einstellungen durchzuführen, um bei einer vorbestimmten Resonanzfrequenz Temperaturstabilisierung zu erhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein einfaches Verfahren zu schaffen, um gleichzeitig die Resonanzfrequenz auf einen vorbestimmten Wert einzustellen und für die Änderung der Resonanzfrequenz mit der Temperatur einen vorbestimmten Wert zu wählen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art nach der Erfindung ein Körper aus gyromagnetischem Werkstoff, als Bezugskörper bezeichnet, der eine vorbestimmte Orientierung gegenüber dem vorpolarisierenden Magnetfeld hat, in die Filterstruktur gebracht, woraufhin durch Änderung des Magnetfeldes die Resonanzfrequenz auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, danach der Bezugskörper aus der Filterstruktur entfernt wird, dann ein anderer Körper aus gyromagnetischem Werkstoff, aber mit denselben Abmessungen und derselben Zusammenstellung wie der Bezugskörper, in die Filterstruktur gebracht wird und die Orientierung dieses Körpers solange geändert wird, bis die Resonanzfrequenz der obengenannten vorbestimmten Resonanzfrequenz entspricht, und dieser Körper in der dann eingenommenen Lage fixiert wird.
PHN 8483 809807/0551 .4-
Das Verfahren hat also zur Aufgabe, YIG-Filter mit einer vorbestimmten Resonanzfrequenz fQ und einer vorbestimmten
Temperaturabhängigkeit der Resonanzfrequenz zu schaffen.
Dazu wird von einer Anzahl identischer Filterstrukturen ausgegangen, deren Magnetfelder denselben Temperaturkoeffizienten aufweisen. Dies läßt sich mit Dauermagneten verwirklichen, die aus einer Aluminium-Nickel-Kobalt-Legierung mit einer hohen Corie-Temperatur bestehen.
Durch eine geeignete Anordnung der Teile wird dafür gesorgt, daß die YIG-Kugeln in den Resonatoren dieselbe Umgebung haben.
Die YIG-Kugeln, die für die Filter verwendet werden, müssen, was den Durchmesser sowie die Werkstoffzusammensetzung anbelangt, d.h. z.B. dieselbe Sättigungsmagnetisierung und dasselbe Anisotropiefeld, identisch sein.
Mit einem "trial and error"-Verfahren wird für eines der Filter eine Orientierung einer YIG-Kugel bestimmt, wobei
die gewünschte Resonanzfrequenz fQ und gleichzeitig
auftreten.
Dabei wird die Orientierung dieser YIG-Kugel gegenüber dem vorpolarisierenden Magnetfeld des Filters erhalten.
Zum Einbringen einer YIG-Kugel in die Filterstruktur kann beispielsweise ein dielektrischer Stab verwendet werden, auf dessen Ende die Kugel befestigt wird. Durch Drehen des Stabes kann die Orientierung der YIG-Kugel geändert werden und durch Anbringen von Merkzeichen auf dem Stab und auf der Filterstruktur kann die Lage erhalten werden.
PHN 8483 - 5 -
808807/0551
-f-
Die auf diese Weise gefundene Bezugs-YIG-Kugel wird nun mit der gefundenen Orientierung in eine folgende Filterstruktur gebracht. Die Resonanzfrequenz derselben wird gemessen und die gewünschte Resonanzfrequenz fQ durch Änderung des Magnetfeldes eingestellt. Das Magnetfeld wird im weiteren Verlauf des Verfahrens auf dem eingestellten Wert gehalten.
Die Bezugs-YIG-Kugel wird daraufhin durch eine andere identische YIG-Kugel ersetzt. Die Resonanzfrequenz wird gemessen und die gewünschte Resonanzfrequenz f wird durch Änderung der Richtung der YIG-Kugel eingestellt, wonach die YIG-Kugel fixiert wird. Das auf diese Weise erhaltene YIG-
Filter hat dieselbe Resonanzfrequenz f und wie das Filter mit der Bezugs-YIG-Kugel.
Das beschriebene Verfahren kann unabhängig von der Art der Quelle des vorpolarisierenden Magnetfeldes angewandt werden. Diese Quelle kann ein Dauermagnet sein, aber für das Verfahren macht es keinen Unterschied, ob die Quelle durch einen Elektromagneten gebildet wird, der durch einen Erregungsstrom gespeist wird.
Die Bezugs-YIG-Kugel kann zum Herstellen einer Reihe identischer YIG-Filter oft verwendet werden. Im wesentlichen reicht nur eine Bezugs-YIG-Kugel für eine unbegrenzte Iä.he von YIG-Filtern aus.
Af0 Die Änderung der Resonanzfrequenz mit der Temperatur kann im Rahmen der physikalischen Möglichkeiten jeden gewünschten Wert haben und beschränkt sich nicht auf den Wert Null, der bedeuten würde, daß die Resonanzfrequenz von der Temperatur unabhängig ist. Andere Werte als Null können erwünscht sein, wenn die Mittenfrequenz des Filters einer anderen sich mit der Temperatur ändernden Frequenz folgen muß.
PATENTANSPRÜCHE: PHN 8483 800807/0551 . 6 _

Claims (2)

  1. < ·1ιι«. ! . - : '■:■■ ?Ί 7cHrr ? 7 "3 ? 7 ? Π
    PATENTANSPRÜCHE:
    /i. Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenfilters, das einen Körper aus gyromagnetischem Werkstoff und eine Quelle eines vorpolarisierenden Magnetfeldes aufweist, dessen Resonanzfrequenz eine vorbestimmte Funktion der Temperatur ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper aus gyromagnetische!!! Werkstoff, als Bezugskörper bezeichnet, der eine vorbestimmte Orientierung gegenüber dem vorpolarisierenden Magnetfeld hat, in die Filterstruktur gebracht, woraufhin durch Änderung des Magnetfeldes die Resonanzfrequenz auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, danach der Bezugskörper aus der Filterstruktur entfernt wird, dann ein anderer Körper aus gyromagnetischem Werkstoff mit denselben Abemessungen und derselben Zusammenstellung wieder Bezugskörper, in die Filterstruktur gebracht wird und die Orientierung dieses Körpers solange geändert wird, bis die Resonanzfrequenz der obengenannten vorbestimmten Resonanzfrequenz entspricht, und dieser Körper in der dann eingenommenen Lage fixiert wird.
  2. 2. Filter mit einem Körper aus gyromagnetischem Werkstoff und einer Quelle eines vorpolarisierenden Magnetfeldes, das nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt worden ist.
    PHN 8483
    809807/0551
    OWQiNAL INSPECTED
DE2732720A 1976-08-02 1977-07-20 Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenfilters Expired DE2732720C3 (de)

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NL7608560A NL7608560A (nl) 1976-08-02 1976-08-02 Werkwijze voor het vervaardigen van een microgolf filter, welke is voorzien van een lichaam van gyromagnetisch materiaal en een bron van een voorpolarizerend magneetveld, waarvan de resonantie frequentie een vooraf bepaalde functie van de temperatuur is.

Publications (3)

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DE2732720A1 true DE2732720A1 (de) 1978-02-16
DE2732720B2 DE2732720B2 (de) 1979-02-08
DE2732720C3 DE2732720C3 (de) 1979-10-11

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JP (1) JPS5318365A (de)
AU (1) AU511167B2 (de)
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DE (1) DE2732720C3 (de)
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IT1085621B (it) 1985-05-28
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FR2361017A1 (fr) 1978-03-03
CA1074541A (en) 1980-04-01
AU2743377A (en) 1979-02-01
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