DE2732720B2 - Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenfilters - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenfilters

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Klaus Johann Eindhoven Pavlik (Niederlande)
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    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
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Description

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 Funktion der Temperatur ist
Derartige Filter mit einer oder mehreren Kugeln aus goyromagnetischem Werkstoff wie Yttriumeisengranat (YIG) werden in der Mikrowellentechnik zum Verwirklichen von Bandpaß- und Bandsperrfiltern mit einem hohen Q-Faktor verwendet
In der US-PS 37 13 210 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 der Resonanzfrequenz über einen bestimmten Temperaturbereich gemessen.
Mit diesen Daten und Kenntnissen des Verlaufes des Anisotropiefeldes mit der Temperatur wird eine korrektioneile Resonanzfrequenz 4 berechnet, wobei die Änderung des vorpolarisierenden Magnetfeldes mit der Ί emperatur durch die Änderung des Anisotropiefeldes mit der Temperatur ausgeglichen wird.
Diese berichtigte Resonanzfrequenz läßt sich wie folgt ausdrücken:
/„ = /„.
I /„
(U
Uni
ι ο
-Ό
In diesem Ausdruck ist (a die Resonanzfrequenz bei der Temperatur /1, Af, die Änderung der Resonanzfrequenz bei Änderung der Temperatur von Ti nach T2, Ha I bzw. Ha 2 der Wert des Anisotropiefeldes bei der Temperatur Ti biw. T2.
In dem untenstehenden Zahlenspiel, das einen Extremfall darstellt, wird von einem YIG-Filter mit einem Dauermagneten aus einer AluminiumNkkelKo balt-Legierung mit einer hohen Curie-Temperatur ausgegangen.
In einem bestimmten Temperaturbereich von beispielsweise 20—65° C kann eine Änderung AHa des Anisotropiefeldes von etwa 20 Oersted (Ha 1 = 45 Oersted, Ha 2 = 25 Oersted) auftreten und die Änderung Δ Ho des Feldes des Dauermagneten kann etwa 4 Oersted betragen. Die Änderung AfM der 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,u 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, das eingangs beschriebene Verfahren derart auszubilden, daß gleichzeitig die Resonanzfrequenz auf einen vorbestimmten Wert eingestellt und für die Änderung der Resonanzfrequenz mit der Temperatur ein vorbestimmter Wert gewählt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß ein Körper aus gyromagnetischem Werkstoff, als Bezugskörper bezeichnet, der eine vorbestimmte Orientierung gegenüber dem vorpolarisierenden Magnetfeld hat, in die Filterstruktur gebracht wird, daß dann durch Änderung des Magnetfeldes die Resonanzfrequenz auf einen Wert eingestellt, danach der Bezugskörper aus der Filterstruktur entfernt und schließlich ein anderer Körper aus gyromagnetischem Werkstoff, aber mit denselben Abmessungen und derselben Zusammenstellung wie der Bezugskörper, in die Filterstriiktur gebracht wird und die Orientierung dieses Körpers so lange geändert wird, bis die Resonanzfrequenz erreicht ist und dieser Körper in der dann eingenommenen Lage fixiert wird.
Es wird von einer Anzahl identischer Filterstrukturen ausgegangen, deren Magnetfelder denselben Temperaturkoeffizienten aufweisen. Dies läßt sich mit Dauermagneten verwirklichen, die aus einer Aluminium-Nikkel-Kobalt-Legierung mit einer hohen Curie-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 fo und
— gleichzeitig auftreten.
Dabei wird die Orientierung dieser YIG-Kugel gegenüber dem vorpolarisierenden Magnetfeld des Filters erhalten.
Zum Einbringen einer YIG-Kugel in die Filterstruklur kann beispielsweise ein dielektrischer Stab verwendet werden, auf dessen Ende die Kugel befestigt wird. Durch Drehen des Stabes kann die Orientierung der YICi-Kugel geändert werden und durch Anbringen von Merkzeichen auf dem Stab und auf der Filterstruktur
kann die Lage erhalten werden.
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 fo 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 fo 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 /öund-^ wie das Filter mit
der Bezugs-YIG-KugeL
Das beschriebene Verfahren kann unabhängig von der Art dir 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 Reihe von YIG-Filtem aus.
Die Änderung der Resonanzfrequenz mit der Temperatur L-r=r 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.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenfilters, das einen Körper aus gyromagnetischem Werkstoff und eine Quelle eines vorpolarisierenden Magnetfeldes aufweist, dessen Resonanzfrequenz eine Funktion der Temperatur ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper aus gyromagnetischem Werkstoff, als Bezugskörper bezeichnet, der eine vorbestimmte Orientierung gegenüber dem vorpolarisierenden Magnetfeld hat, in die Filterstruktur gebracht wird, daß dann durch Änderung des Magnetfeldes die Resonanzfrequenz auf einen Wert eingestellt, der Bezugskörper aus der Filterstruktur entfernt und schließlich ein anderer Körper aus gyromagnetischem Werkstoff mit denselben Abmessungen und derselben Zusammenstellung wie der Bezugskörper in die Filterstruktur gebracht wird und die Orientierung dieses Körpers so lange geändert wird, bis die Resonanzfrequenz erreicht ist und dieser Körper in der dann eingenommenen Lage fixiert wird.
DE2732720A 1976-08-02 1977-07-20 Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenfilters Expired DE2732720C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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)

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

Family

ID=19826681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2732720A Expired DE2732720C3 (de) 1976-08-02 1977-07-20 Verfahren zum Herstellen eines Mikrowellenfilters

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US (1) US4131987A (de)
JP (1) JPS5318365A (de)
AU (1) AU511167B2 (de)
BR (1) BR7705040A (de)
CA (1) CA1074541A (de)
DE (1) DE2732720C3 (de)
FR (1) FR2361017A1 (de)
GB (1) GB1587454A (de)
IT (1) IT1085621B (de)
NL (1) NL7608560A (de)

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Also Published As

Publication number Publication date
JPS5318365A (en) 1978-02-20
IT1085621B (it) 1985-05-28
GB1587454A (en) 1981-04-01
CA1074541A (en) 1980-04-01
US4131987A (en) 1979-01-02
NL7608560A (nl) 1978-02-06
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FR2361017A1 (fr) 1978-03-03
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