DE3884030T2 - Rauscharmer magnetisch abgestimmter Resonanzkreis. - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Die Erfindung betrifft einen magnetisch abgestimmten Resonanzkreis mit:
• a) Mitteln zur Erzeugung eines magnetischen Flusses;
• b) Mitteln zur Bildung eines magnetischen Kraftflußweges mit einem Paar einander gegenüberstehender, beabstandeter Flächen;
• c) einem magnetisch neutralen Bauteil mit einem magnetisch neutralen Baukörper, das zwischen dem genannten Paar einander gegenüberstehender, beabstandeter Flächen angeordnet ist und ein Paar koaxialer Leiter aufweist, die jeweils einen Innenleiter und einen Außenleiter, der vom Innenleiter dielektrisch getrennt ist, besitzen, wobei der Außenleiter elektrisch mit dem magnetisch neutralen Bauteil verbunden ist; und
• d) einem gyromagnetischen Teil, das in einer Öffnung in dem neutralen Baukörper angeordnet ist, wobei letzterer wiederum so angeordnet ist, daß der magnetische Fluß durch das gyromagnetische Bauteil geleitet wird, und die Innenleiter der genannten koaxialen Leiter mit dem gyromagnetischen Bauteil gekoppelt sind.
• Wie in der Technik bekannt ist, werden magnetisch abgestimmte Resonanzkreise, beispielsweise YIG-Filter, in vielen Hochfrequenzanwendungen verwendet, etwa in Radarempfängern. Eine Anwendung fuhr einen magnetisch abgestimmten Resonanzkreis besteht in einem Hochfrequenzoszillator. Im einzelnen enthält eine Art von Oszillator einen YIG-Bandpaßfilter, der in dem Rückkopplungskreis eines Verstärker angeordnet ist. Wenn die Leerlauf-Verstärkungs- und -Phasenbedingungen des Oszillators gleichzeitig bei einer bestimmten Frequenz erfüllt sind, d. h., wenn die Leerlaufverstärkung größer als eins und die Leerlauf-Phasenverschiebung gleich einem ganzzahligen Vielfachen von 2πRadian ist, so arbeitet die Schaltung als ein Oszillator bei der betreffenden Frequenz. Eine zweite Anwendung für einen magnetisch abgestimmten Resonanzkreis besteht in einem Frequenzdiskriminator der Interferometerbauart. Beispielsweise wird ein spannungsgesteuerter Mikrowellenoszillator (VCO), der charakteristischer Weise Signale mit hohen Pegeln von Frequenzmodulationsstörung (FM) arbeitet, mit einer Frequenzverriegelungsschleife stabilisiert, welche einen YIG-Filter als Streuelement in dem Frequenzdiskriminator verwendet.
• In "YIG resonators and systems", Seiten 47 bis 56, Nummer 684, Dezember 1983, Band 55, Electronic Engineering, beschreibt J. Helszajn die Verwendung eines Yittium-Eisen-Granat-Einkristalls (YIG) als einen Mikrowellenresonator, basierend auf der Eigenschaft, daß für einen sphärischen YIG-Körper die Resonanzfrequenz nur mit dem gleichgerichteten magnetischen Feld und nicht mit den Abmessungen der Struktur in Beziehung steht. Es ist ein YIG-Oszillator dargestellt, welcher die Kugel in Anordnung in einem Luftspalt eines geschlossenen Elektromagneten zeigt. Ein YIG-Bandpaßfilter ist beschrieben, welcher aus einem YIG-Resonator an der Verschneidung zweier zueinander senkrechter Mikrowellenübertragungsleitungen besteht, welche Drahtschleifen oder halbe Schleifen, Streifenleiter oder Wellenleitungen sein können. Die halben Schleifen sind an jeder Seite des Resonators angeordnet, um die direkte Kopplung zwischen den zueinander senkrechten Kreisen minimal zu halten. Dargestellte Schaltungen, welche einen YIG- Resonator verwenden, sind ein YIG-Gunn-Oszillator, ein FET- YIG-Oszillator, ein amplitudenmäßig abstimmbarer YIG-Diskriminator und eine Linearisationsschaltung. Es wird ferner festgestellt, daß Wirbelströme minimal gemacht werden können, indem der Widerstand der Strompfade erhöht wird, was durch Verwendung von Stählen hohen spezifischen Widerstandes für das YIG-Gehäuse und durch Verwendung von geblättertem Stahl oder polikristallinem Ferritmaterial für den Kern des Elektromagneten geschieht, und daß die induzierten Wirbelströme in dem YIG-Gehäuse manchmal dadurch minimal gehalten werden, daß dieses aus geeignetem Kunststoffmaterial gefertigt wird und die mikrowellenaktiven Oberflächen des Gehäuses plattiert werden.
• In vielen dieser Anwendungsfälle ist das Störverhalten des Oszillators ein sehr wichtiger Gesichtspunkt. Beispielsweise vermindert in einem Dopplerradar das Rauschen, welches bei Basisbandfrequenzen erzeugt wird, d. h., das Rauschen, bei Frequenzen in der Größenordnung der erwarteten Dopplerfrequenzverschiebungen, die Erkennungsfähigkeit unter dem Rauschpegel des Radars. In jedem der oben erwähnten Anwendungsfälle trägt der YIG-Filter oder der magnetisch abgestimmte Resonanzkreis zu dem in die Schaltung eingebrachten Störpegel bei. Dieser Beitrag ist insbesondere dann von Wichtigkeit, wenn die anderen Bauteile in der betreffenden Schaltung solche mit niedrigem Störpegel sind. Es ist daher wünschenswert, einen abstimmbaren Mikrowellenoszillator zur Verfügung zu stellen, der sehr niedrige Störeigenschaften hat.
• Ein bekanntes Störproblem wird als "Mikrophonik" bezeichnet und ist die Störung, die in einem Ausgangssignal in Abhängigkeit von einer von außen aufgebrachten mechanischen Kraft erzeugt wird. Ein YIG-Filter in einer vibrierenden Umgebung ist äußeren Kräften ausgesetzt, welche kleine dynamische mechanische Verformungen in dem YIG-Filtergehäuse verursachen und dadurch Änderungen in der magnetischen Permeabilität des magnetisch durchlässigen Teiles des Filters erzeugen. Die US-A- 4 651 116 beschreibt einen magnetisch abgestimmten Resonanzkreis der oben zu Beginn definierten Art, welcher ein Gehäuse enthält, das einen magnetischen Rückschlußkreis bildet. Eine mittige Stütze des Kreises enthält ein Paar von Polstücken, obere und untere Teile des Gehäuses und einen Magneten. Zwischen dem Paar von Polstücken ist eine Hochfrequenzstruktur mit einem Paar von Kopplungsschleifen und einer YIG-Kugel angeordnet. Eine Spule ist um das Polstück des oberen Gehäuseteiles gelegt und dient zur Abstimmung des Filters auf eine vorbestimmte Resonanzfrequenz. Ein nichtmagnetisches, hohlzylindrisches Bauteil umgibt das obere Polstück und ragt über die Fläche des oberen Polstückes hinaus, so daß ein vorbestimmter Spalt zwischen der Fläche des oberen Polstückes und der Hochfrequenzstruktur erzeugt ist. Das zylindrische Bauteil vermindert eine Änderung der Resonanzfrequenz aufgrund von außen auf gebrachter mechanischer Kräfte. Um Wirbelstromflüsse, die in dem zylindrischen Bauteil durch Änderung des magnetischen Hochfrequenzfeldes, das mit der Kopplung der Resonanzfrequenzenergie durch die Schaltung hindurch verknüpft ist, im wesentlichen auszuschalten, wird als Material für das zylindrische Bauteil ein nichtleitendes Material gewählt. Alternativ kann ein zylindrisches Bauteil mit einem Schlitz zur Unterbrechung des Weges oder einen Mehrzahl beabstandeter Bauteile zwischen der Hochfrequenzstruktur und dem oberen Polstück vorgesehen sein.
• In "Advances in YIG-tuned Gunn effect oscillators", Seiten 25/4 1-4, 1972, Wescon Technical Papers, Band 16, Los Angeles, 19. bis 22. September 1972, beschreiben B. Oyatuso und Don Zangrando einen Gunn-Diodenoszillator mit einem magnetisch abgestimmten Resonanzkreis. Die Gunn-Diode ist auf einem ersten leitfähigen Bauteil montiert, das als ein Kathodenanschluß für die Gunn-Diode dient. Ein zweites leitfähiges Bauteil, welches einen Halter für eine YIG-Kugel, die als gyromagnetische Bauteil dient, abstützt, wirkt als Teil des Anodenanschlusses für die Gunn-Diode, während ein anderer Teil dieses Anschlusses von einem Dioden-Schleifenleiter gebildet wird. Der Dioden-Schleifenleiter und ein Ausgangs- Schleifenleiter sind zueinander senkrecht angeordnet, so daß eine Kopplung zwischen den beiden Schleifen in Abwesenheit der YIG-Kugel Null ist. Nichtlinearitäten der dynamischen Abstimmung werden der Hysterese und Wirbelströmen zugeschrieben, die in den Polstücken und der Hochfrequenzschaltung fließen.
• Es wird gesagt, daß diese Effekte minimal gemacht werden, indem Materialien niedriger Koerzitivkraft und hohen spezifischen Widerstandes verwendet werden. Wirbelströme können weiter durch geblätterte Strukturen reduziert werden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein magnetisch abgestimmter Resonanzkreis der oben zu Beginn definierten Art dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisch neutrale Baukörper mit Mitteln zum Vermindern von darin fließenden Wirbelströmen versehen ist.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die Mittel zur Verminderung des Wirbelstromflusses Mittel zur Verminderung der elektrischen Leitfähigkeit des magnetisch neutralen Baukörpers und dieser Baukörper bildet eine Abstützung für das gyromagnetische Teil. Die elektrische Leitfähigkeit des magnetisch neutralen Baukörpers wird durch Herstellung des Körpers aus einem Material hohen spezifischen Widerstandes, vorzugsweise einem dielektrischen Material, vermindert. Gewünschtenfalls kann der Körper mit einem Belag aus einem elektrisch leitfähigen Material versehen werde. Vorzugsweise hat der Belag eine Dicke im Bereich von etwa 1 bis 10 Skintiefen, vorzugsweise weniger als 4 Skintiefen, bei der Betriebs-Mikrowellenfrequenz.
• Weiter wird vorzugsweise die elektrische Leitfähigkeit des magnetisch neutralen Baukörpers reduziert, indem die elektrische Kontinuität seines Aufbaues unterbrochen wird. Bei dieser besonderen Anordnung werden auch durch wesentliche Verminderung der Leitfähigkeit des magnetisch neutralen Baukörpers induzierte Wirbelstromflüsse in dem magnetisch neutralen Baukörper um den Resonanzkörper herum, sowie die magnetischen Feldänderungen, die damit einhergehen, reduziert. Die Verminderung der magnetischen Feldänderung durch eine YIG-Kugel, welche als gyromagnetische Teil dient, vermindern die Änderungen der Resonanzfrequenz in dem magnetisch abgestimmten Resonanzkreis.
• Gemäß einem wiederum anderen Aspekt der bevorzugten Ausführungsform enthalten die Mittel zur Bildung eines magnetischen Kraftflußweges ein Paar von Polkappen, welche das Paar einander gegenüberstehender, beabstandeter Flächen bilden, wobei die genannten Kappen aus einem Ferritmaterial bestehen und dem Resonanzkörper benachbart angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Kappen mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet, das eine Dicke von etwa 1 bis 10 Skintiefen, bevorzugtermaßen weniger als 4 Skintiefen bei der Betriebs-Mikrowellenfrequenz hat. Durch Vorsehen eines Paars von Ferrit-Polkappen zur Bildung des Paars einander gegenüberstehender, beabstandeter Flächenbereiche eines geschlossenen Kraftfluß-Rückleitungsweges bilden bei einer derartigen Anordnung die Ferrit- Polkappen einen hohen Widerstand für den Fluß von Wirbelströmen und sorgen so für verminderte Änderungen des magnetischen Flusses. Die verminderten Veränderungen des magnetischen Flusses in dem Bereich, in dem sich die YIG-Kugel befindet, sorgen auf diese Weise für niedrigere Veränderungen der Resonanzfrequenz des magnetisch abgestimmten Resonanzkreises.
• Gemäß nochmals einem anderen Aspekt der bevorzugten Ausführungsform ist der Durchmesser einer Öffnung, die in dem magnetisch neutralen Baukörper vorgesehen ist, mindestens das Fünffache des Durchmessers einer gyromagnetischen Kugel, die in der Öffnung angeordnet ist. Durch Erhöhen des Durchmessers der Öffnung wird bei dieser Ausbildung die Kugel von der Nähe metallischer Seitenwandungen der Öffnung in dem magnetisch neutralen Baukörper weggehalten. Dadurch haben Ströme, die in diesen leitfähigen Seitenwänden induziert werden, wesentlich verminderte Veränderungen des magnetischen Flusses zufolge, der durch den gyromagnetischen Körper gerichtet ist.
• Gemäß einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Oszillator Mittel zur Erzeugung eines elektrischen Signales vorbestimmter Amplitude und Mittel zur Zuführung eines Teiles dieses elektrischen Signales zurück zu dem Eingang der genannten amplitudenerzeugenden Mittel. Die Rückkopplungsmittel enthalten wiederum Einrichtungen, die Bestandteil eines magnetisch abgestimmten Resonanzkreises sind, um dem genannten Signal eine vorbestimmte Phaseneigenschaft zu vermitteln. Der magnetisch abgestimmte Resonanzkreis ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Durch Bereitstellen eines magnetisch abgestimmten Resonanzkreises mit Mitteln zur Verminderung von Veränderungen der Resonanzfrequenz wird bei dieser Anordnung die Phasenstörung, die dem Signal, welches durchgeleitet wird, erteilt wird, herabgesetzt und demgemäß hat der Oszillator niedrigere Frequenzmodulations-Störpegel.
• Gemäß nochmals einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein niedrigen Rauschpegel aufweisender magnetisch abgestimmter Oszillator Mittel zur Erzeugung spannungsgesteuerter Schwingungen und einen Rückkopplungskreis, der um die genannten Mittel zur Erzeugung spannungsgesteuerter Schwingungen herumgeführt ist und der Mittel zum Detektieren von Frequenzstörungen der spannungsgesteuerten Oszillatormittel und zum Einspeisen eines Signales zurück zu den spannungsgesteuerten Oszillatormitteln in Abhängigkeit von dem detektierten Spannungspegel enthält, um Frequenzmodulationsstörungen in dem Oszillator auszulöschen. Der Rückkopplungskreis enthält ferner einen Frequenzdiskriminator und einen Videoverstärker. Der Frequenzdiskriminator enthält einen magnetisch abgestimmten Resonanzkreis, der als ein Streuelement und als ein frequenzbestimmendes Element für den Oszillator verwendet wird. Der magnetisch abgestimmte Resonanzkreis stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar. Bei dieser besonderen Anordnung wird, nachdem der magnetisch abgestimmte Resonanzkreis ein frequenzbestimmendes Element der Schaltung ist und dazu dient, ein Signal zu erzeugen, welches Störungen in dem spannungsgesteuerten Oszillator löscht, durch eine Verminderung der Störung, die durch den magnetisch abgestimmten Resonanzkreis eingeführt wird, eine entsprechende Verminderung der Frequenzstörungen des Mikrowellenoszillators erreicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Die vorgenannten Merkmale dieser Erfindung, sowie auch die Erfindung selbst werden genauer aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den zugehörigen Zeichnung verständlich, in denen:
• Fig. 1 ein Blockschaltbild eines spannungsgesteuerten Oszillators geringen Rauschpegels ist, in dem ein magnetisch abgestimmter Resonanzkreis in einer Schleife verwendet wird, welche zur Degeneration der Frequenzmodulationsstörungen dient;
• Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung eines abgestimmten YIG-Bandpaßfilters ist, der entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt ist und als der magnetisch abgestimmte Resonanzkreis von Fig. 1 verwendet werden kann;
• Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des YIG-Filters nach Fig. 2 entsprechend der Schnittlinie 3-3 von Fig. 2 ist;
• Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teiles des Kreises von Fig. 3 längs der Schnittlinie 4-4 von Fig. 3 ist;
• Fig. 5A bis 5E Diagramme sind, in denen das Frequenzstörungs-/ Signalverhältnis gegenüber der Versatzfrequenz eines herkömmlichen YIG-Filters und eines YIG- Filters aufgetragen ist, das entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
• Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles eines YIG- Filters ähnlich demjenigen von Fig. 2 ist, das herkömmliche Polkappen und eine Hochfrequenzstruktur aufweist, die entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
• Fig. 7A eine Aufsicht auf die Hochfrequenzstruktur des YIG-Filters von Fig. 6 darstellt;
• Fig. 7B eine Querschnittsdarstellung längs der Schnittlinie 7B-7B von Fig. 7A ist;
• Fig. 8 und 9 Aufsichten auf alternative Ausbildungen der Hochfrequenzstruktur ähnlich derjenigen von Fig. 6 sind; und
• Fig. 10 ein Blockschaltbild eines Oszillators darstellt, der einen magnetisch abgestimmten Resonanzkreis als frequenzbestimmendes Element in einem Rückkopplungskreis des Oszillators enthält.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
• Es sei nun auf Fig. 1 Bezug genommen. Ein Oszillatorkreis 10 enthält, wie dargestellt, einen magnetisch abgestimmten Resonanzkreis, vorliegend ein YIG-Filter 16, das als Dispersionselement in einem Frequenzdiskriminator der Interferometerbauart verwendet ist. Der Diskreminator 28 ist in dem Rückkopplungskreis 13 eines spannungsgesteuerten Oszillators 14 angeordnet. Der Rückkopplungskreis 13 enthält den Frequenzdiskriminator 28 und einen Videoverstärker 25. Der Frequenzdiskriminator 28 enthält das YIG-Filter 16, das auf die Frequenz des Oszillators vermittels eines Steuersignales abgestimmt ist, das über den Treiber 26 für die YIG-Spule, den Leistungsaufteiler 18, Mittel 19 zur Einführung einer 90º-Phasenverschiebung bei der Frequenz des Oszillators 10 und einen Phasendetektor 24 (Gegentaktmischer) zugeführt wird. Der Phasendetektor 24 detektiert die Frequenzmodulationsstörung von dem spannungsgesteuerten Mikrowellenoszillator 14 und wandelt die detektierte Störung in eine Basisbandspannung um. Diese Spannung wird von dem Videoverstärker 25 verstärkt, durch ein Signalformungsfilter 17 gefiltert und in der richtigen Phase zu dem spannungsgesteuerten Oszillator geführt, um die Störung der Frequenzmodulation (FM) im Oszillatorausgangssignal in im allgemeinen bekannter Weise auszulöschen.
• Das niedrigste Störverhalten von einem Oszillator tritt, wie oben gezeigt, dann auf, wenn jedes der Bauteile ein solches mit niedrigem Störpegel ist. Wir haben jedoch herausgefunden, daß einer der wesentlichsten Beiträge zu dem Frequenzmodulationsrauschen in derartigen Schaltungen der magnetisch abgestimmte Resonanzkreis, beispielsweise das YIG-Filter 16 ist. Da die Frequenz des Oszillatorsignales unmittelbar proportional zu der Resonanzfrequenz des YIG-Filters 16 ist, trägt zu dem Frequenzmodulationsrauschen des Oszillators das Rauschen in dem YIG-Filter entweder von dem YIG-Treiber oder das Durchlaßband-Schwanken der Resonanzfrequenz des YIG-Filters bei. Wenn keine Gefahr des Ansatzes von Spinwelleninstabilität besteht, d. h., durch Vorsehen einer Kugel von ausreichendem Durchmesser und durch Vorsehen ausreichender Eingangsleistung zur Kugel, so wird das Schwanken des Durchlaßbandes dann eine bedeutsame Quelle von Frequenzstörung. Zusätzliche Störungen werden im allgemeinen durch Filtern und Auswahl von Teilen geringen Rauschpegels vermindert. Störungen, welche durch Schwankungen des Durchlaßbandes beigetragen werden, werden jedoch nun vermindert, wie jetzt in Verbindung mit den Fig. 2 bis 9 beschrieben wird.
• Es wird nun auf die Fig. 2 bis 4 Bezug genommen. Ein niedrigen Rauschpegel aufweisender magnetisch abgestimmter Resonanzkreis, vorliegend ein niedrigen Rauschpegel aufweisendes YIG-Bandpaßfilter 16 enthält, wie dargestellt, ein zusammengesetztes Filtergehäuse 20 mit einem oberen Schalenteil 20a, einem mittleren Schalenteil 20b und einem unteren Schalenteil 20c. Das zusammengesetzte Filtergehäuse 20 besteht aus einem magnetisch leitenden Material und bildet einen geschlossenen magnetischen Weg oder Rückflußweg für den magnetischen Gleichfluß durch ein gyromagnetisches Teil 46 in der zu beschreibenden Art und Weise. Der obere Schalenabschnitt 20a enthält ein erstes, inneres, zentrisch angeordnetes, feststehendes Teil 20a', an dem ein erstes Polstück 38 angeordnet ist, das einen freiliegenden Oberflächenteil 38a aufweist. Um das Teil 20a' ist ein Elektromagnet 40 gelegt, der dazu dient, die Stärke des magnetischen Gleichfeldes HDC in bekannter Weise zu verändern. Der untere Schalenabschnitt 20c enthält ein zweites, inneres, zentrisch angeordnetes Teil 20c', auf dem ein Permanentmagnet 22 gelegen ist, welcher eine Quelle magnetischen Flusses darstellt, und weiter ist darauf ein zweites Polstück 24 angeordnet, das in der dargestellten Weise einen freiliegenden Flächenteil 24a aufweist. Eine Temperaturkompensationshülse 26 kann gewünschtenfalls um das Polstück 24 und den Magnet 20 gelegt sein, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. Das mittlere Schalenteil 20b trägt in der dargestellten Weise über einem oberen Flächenteil von diesem Schalenteil einen magnetisch neutralen Baukörper, welcher Teil einer Hochfrequenzstruktur 30 ist. Die Hochfrequenzstruktur 30 befindet sich zwischen dem Oberflächenteil 24a des Polstückes 24 und dem Oberflächenteil 38a des Polstückes 38. Die Hochfrequenzstruktur 30 besteht aus einem magnetisch neutralen Material, wie noch beschrieben wird, und enthält eine Öffnung und ein Paar koaxialer Übertragungsleitungen 42 und 44. Jede der koaxialen Übertragungsleitungen 42 und 44 weist einen Außenleiter 42a bzw. 44a auf, der dielektrisch von einem Innenleiter 42b bzw. 44b beabstandet ist, wie dargestellt ist. Die Hochfrequenzstruktur 30 enthält weiter einen Körper 46, vorliegend eine Kugel, die aus gyromagnetischen Material, etwa Yttrium-Eisen-Granat (YIG) besteht. Die YIG-Kugel 46 ist an einem Endbereich eines Befestigungsstabes (nicht dargestellt) befestigt, welcher durch einen Kanal (nicht dargestellt) reicht, der in der Hochfrequenzstruktur 30 gebildet ist. Die Hochfrequenzstruktur 30 enthält weiter ein Paar von Kopplungsschleifenteilen 37a und 37b der Mittelleiter 42b und 44b. Die Schleifenteile 37a und 37b befinden sich in der Öffnung 47 und erstrecken sich um Teile der YIG-Kugel 46, wobei diese Teile der YIG-Kugel 46 innerhalb der Kopplungsschleifen 37a und 37b gelegen sind. Die Kopplungsschleifen sind wechselweise senkrecht zueinander angeordnet und haben solchen Abstand von der YIG-Kugel, daß sich ein erforderlicher Betrag der Kopplung zu der Kugel hin und von der Kugel her ergibt, wie im Stande der Technik bekannt ist. Jedes der genannten Kopplungsschleifenteile 37a und 37b hat Endbereiche, die mit der Hochfrequenzstruktur gekoppelt sind, um einen Kurzschluß zu Erde im Bereich der YIG-Kugel 46 zu erzeugen, um damit die magnetische Hochfrequenzfeldkomponente der elektromagnetischen Energie stark an die YIG-Kugel 46 anzukoppeln. Eine dieser Kopplungsschleifen, vorliegend die Kopplungsschleife 37a, ist um die X-Achse angeordnet und die zweite der Kopplungsschleifen 37b ist um die Y-Achse angeordnet. Daher wird die erste koaxiale Übertragungsleitung in der Gegenwart eines angelegten äußeren magnetischen Feldes HDC dazu verwendet, einen ausgewählten Teil des genannten Eingangs-Hochfrequenzsignales an die zweite der genannten koaxialen Übertragungsleitungen anzukoppeln. Die Frequenz dieser angekoppelten Hochfrequenzenergie ergibt sich nach der Gleichung fO = γHDC, worin fO die Resonanzfrequenz des Filters 16 ist, γ eine Größe ist, die als das gyromagnetische Verhältnis bezeichnet wird und annähernd gleich 2,8 MHz/Oersted für YIG ist, und HDC die magnetische Feldstärke bedeutet, welche von dem Permanentmagneten 22 durch die YIG-Kugel erzeugt wird. Für Filter hoher Qualität werden die Polkappen und die Hochfrequenzstruktur unter einem vorbestimmten Druck gehalten, um durch Vibrationen eingeführte Änderungen der Resonanzfrequenz zu vermindern.
• Es sei nun auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. Das Paar von Polkappen 24 und 38 ist, wie dargestellt, in dem magnetischen Rückflußweg angeordnet. Die Polkappen 24 und 38 enthalten jeweils ein Ferritmaterial 24b bzw. 38b, das vorliegend mit einem Belag aus einem elektrisch leitfähigen Material 24a, 38a, überschichtet ist. Das elektrisch leitfähige Material 24a, 38a, enthält vorzugsweise einen Werkstoff wie Gold oder Kupfer, und hat im allgemeinen eine Dicke mindestens gleich einer Skintiefe, im allgemeinen jedoch weniger als 10 Skintiefen, vorzugsweise weniger als 4 Skintiefen bei der Resonanzfrequenz des YIG-Bandpaßfilters. Folglich werden bei den Störfrequenzen von Interesse, insbesondere bei denjenigen in der Größenordnung zu erwartender Dopplerfrequenzverschiebungen, wenn ein solches YIG-Filter beispielsweise in einem Dopplerradarempfänger verwendet wird, die induzierten magnetischen Felder, die aus einem Stromfluß in den leitfähigen Oberflächen der Polkappen resultieren, eliminiert, da Ferrit ein elektrischer Isolator ist und daher kein Strom fließt. Andererseits bildet, wenn ein leitfähiger Belag über dem Ferrit angeordnet ist und ein solcher Belag eine Dicke in der Größenordnung von Skintiefen bei der Resonanzfrequenz hat, dieser Belag einen Weg hohen Widerstandes gegenüber jedem induzierten Stromfluß aufgrund von Störquellen bei Frequenzen in der Größenordnung von 200 kHz oder darunter.
• Bei der Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 sei auch darauf hingewiesen, daß die Hochfrequenzstruktur 30 aus einem Material hohen spezifischen Widerstandes gefertigt ist, das einen spezifischen Widerstand von mindestens etwa 100 Mikroohm-cm hat, oder aus einem Dielektrikum, etwa einem harten Dielektrikum 30a, beispielsweise Keramik. Hier ist das dielektrische Teil 30a über einem leitfähigen Belag, beispielsweise aus Gold und Kupfer mit einer Dicke in der Größenordnung von 1 bis 10 Skintiefen, vorzugsweise weniger als 4 Skintiefen bei Resonanzfrequenz des YIG-Filter 16 angeordnet. Die Materialien hohen spezifischen Widerstandes können Metallegierungen sein, beispielsweise Kupfer-Mangan- Nickel-Legierungen, etwa 67Cu-5SNi-27Mn (φ = 99.75 uohm-cm), Nickelbasislegierungen, etwa 80Ni-20Cr (φ = 11 2.2 uohm-cm), 75Ni-20Cr-3Au mit Kupfer oder Eisen (φ =133 uohm-cm) oder Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung, etwa 72Fe-23Cr-5Al-0.5Co (= 135.5 ohm-cm). Die harten, hitzebeständigen Dielektrika sind Keramik, beispielsweise Aluminiumoxyd (Al&sub2;O), Berilliumoxyd (BeO) und Siliziumoxyd (SiO&sub2;) oder andere geeignete Isolationsmaterialien. Jede dieser Anordnungen vermindert die Masse oder die Leitfähigkeit des Materials, welches die Hochfrequenzstruktur 30 bildet. Da theoretisch abgeleitete Ausdrücke zeigen, daß H² (magnetische Feldstörung) umgekehrt proportional zu φ ist, führt eine Zunahme von φ zu einer entsprechenden Abnahme der magnetischen Feldstörung. D.h., die Ströme, die in der Hochfrequenzstruktur 30 induziert werden, sind aufgrund des größeren φ schwächer und induzieren daher schwächere magnetische Feldschwankungen. Typischerweise sind als Materialien, die für Hochfrequenzstrukturen von YIG-Filtern hoher Qualität gewählt werden, Kupfer und Kupferlegirungen zu nennen, welche spezifische Widerstände zwischen 1,7 Mikro-ohm-cm für Kupfer und 4,988 für 55Cu-45Ni haben.
• Wie ebenfalls in der Fig. 3 und 4 gezeigt ist, besitzt die Öffnung 47, in der die YIG-Kugel 46 angeordnet ist, einen Durchmesser gleich mindestens 5 Kugeldurchmessern. Da die Kugel 46 gegenüber den leitfähigen Seitenwänden 32 der Öffnung 47 in der Hochfrequenzstruktur 30 verhältnismäßig isoliert ist, ist die Kugel 46 bei dieser besonderen Anordnung auch gegenüber den magnetischen Feldschwankungen isoliert, die aus Strömen resultieren, welche in diesen leitfähigen Seitenwänden zirkulieren.
• Unter Bezugnahme auf die Fig. 5A bis 5E wird nun die Systemstörung als eine Funktion der Versatzfrequenz für vier unterschiedliche Polkappenkonstruktionen dargestellt. Jede dieser Messungen wurde mit einer Testanordnung aufgenommen, welche im wesentlichen den Oszillator simulierte, der in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde.
• Fig. 5A zeigt das Verhältnis des Frequenzmodulationsrauschpegels zum Signalpegel in Abhängigkeit von der Versatzfrequenz für einen Oszillator, welcher ein YIG-Filter mit herkömmlichen Polkappen aufweist, die aus einem magnetisch leitenden, elektrisch leitfähigen Material hergestellt sind. Hier wurde eine Legierung, welche 80% Nickel und 20% Eisen enthielt und welche allgemein als Permalloy bekannt ist, zur Herstellung der Polkappen verwendet. Fig. 5B zeigt das Verhältnis des Frequenzmodulationsrauschpegels zum Signal in Abhängigkeit von der Versatzfrequenz für den oben beschriebenen Oszillator, in welchem ein YIG-Filter verwendet wird, wie er in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 beschrieben worden ist und der Polkappen aufweist, die aus einem Lithium-Zink-Mangan-Ferrit hergestellt sind, das eine annähernde Zusammensetzung in Molbrüchen von 4/30Li, 3/30Zn, 1/30Mn, Rest Eisen, aufweist. Fig. 5C zeigt das Verhältnis des Frequenzmodulationsrauschpegels zum Signal des Systems in Abhängigkeit von der Versatzfrequenz für die Oszillatoranordnung wie in Fig. 5B, jedoch mit der Ausnahme, daß sie ein Paar von Polkappen aufweist, die von Firma AMPEX, Sunnyvale, Kalifornien, unter der Teilenummer 3-5000-B gefertigt werden und auch aus Lithium-Zink-Mangan-Ferrit sind. Fig. 5D zeigt das Verhältnis des Frequenzmodulationsrauschpegels zum Signal in Abhängigkeit von der Versatzfrequenz für die Oszillatoranordnung wie in Fig. 5B, jedoch mit der Ausnahme, daß sie Polkappen aufweist, welche aus AMPEX-Fabrikationsnummer RH70-3 gefertigt sind, welches ein Zink-Mangan-Ferrit ist. Fig. 5E zeigt das Verhältnis von Frequenzmodulationsrauschpegel zu Signal des Systems abhängig von der Versatzfrequenz für die Oszillatoranordnung wie in Fig. 5B, jedoch mit der Ausnahme, daß sie ein Paar von Polkappen aufweist, die aus Aluminiumoxyd gefertigt sind.
• Bei jedem der Störpegel-Frequenz-Diagramme, die in den Fig. 5B bis 5E gezeigt sind, sind die Ferritmaterialien (Fig. 5B bis 5D) oder ist das magnetisch neutrale dielektrische Material (Fig. 5E) mit einer Schicht aus leitfähigem Material, vorliegend Gold, versehen, das eine Dicke von einer Skintiefe bei der Resonanzfrequenz des YIG-Oszillators hat. Ein Vergleich jeder der Fig. 5B bis 5E mit Fig. 5A zeigt daher, daß die Störpegel von 2,5db bis 3,0db über die aufgezeichneten Versatzfrequenzen hin für die YIG-Filter mit Polkappen aus elektrisch isolierenden magnetischen Materialien niedriger sind als die Störpegel für die herkömmlichen elektrisch leitfähigen Permalloy-Magnetmaterialsysteme nach Fig. 5A.
• In Fig. 6 ist ein Teil eines YIG-Filter 16' gezeigt, welcher im Aufbau ähnlich demjenigen von Fig. 2 ist. Er enthält ein Paar herkömmlicher Polstücke 124, 138, die aus einem elektrisch leitfähigen, magnetischen Material, beispielsweise Permalloy, gefertigt sind, zwischen deren Flächen 124a, 138a eine modifizierte Hochfrequenzstruktur 130 angeordnet ist. Im einzelnen kann die Hochfrequenzstruktur 130 eine beliebige Anzahl von Gestalten annehmen, wie beispielsweise in den Fig. 7A bis 9 gezeigt ist.
• Es sei auf die Fig. 7A und 7B Bezug genommen. Die gezeigte modifizierte Hochfrequenzstruktur 130 enthält ein Paar von Bauteilen 130a, 130b, die über ein nichtleitfähiges Verbindungsmittel, beispielsweise ein Epoxiharz 133, miteinander verbunden sind, das in Schlitzen 131a, 131b befindlich ist. Die Schlitze 131a, 131b unterbrechen die elektrische Kontinuität um den Bereich herum, durch welchen hindurch sich eine YIG-Kugel 146 erstreckt. Es ist anzunehmen, daß die Unterbrechung der elektrischen Kontinuität Wirbelströme daran hindert, um die YIG-Kugel 146 herumzufließen, und Änderungen des magnetischen Feldes aus diesen Bereich beseitigt und vermindert. Demgemäß gibt es wesentlich verminderte Änderungen des magnetischen Feldes durch den Resonanzkörper aufgrund von Störstromflüssen in leitfähigen Bereichen der Hochfrequenzstruktur 130. So bleibt die magnetische Feldstärke durch den Resonator im wesentlichen konstant, wie auch die Frequenz und die Phaseneigenschaften konstant bleiben und das YIG-Filter 16' mit der modifizierten Hochfrequenzstruktur 130 besitzt eine wesentlich niedrigere Phasenstörung und Phasenveränderung gegenüber herkömmlichen YIG-Filtern. Bei der Herstellung des YIG-Filters 16' muß dafür Sorge getragen werden, daß die Polkappen 124, 138 an einer Berührung der Hochfrequenzstruktur 130 und einer unbeabsichtigten Herstellung eines elektrischen Weges um die Schlitze 131a', 131b' gehindert werden.
• Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, besteht eine zweite Maßnahme zur Unterbrechung der elektrischen Kontinuität oder der Masse des leitfähigen Materials der Hochfrequenzstruktur in der Schaffung von Bohrungen 137, vorliegend radial durch die Hochfrequenzstruktur 130 hindurch. Die Bohrungen 137 sind mit einem Dielektrikum, beispielsweise Luft oder Epoxiharz oder dergleichen erfüllt. Sie sind jedoch so ausgebildet, daß sie nicht vollständig einen Teil der Hochfrequenzstruktur durchtrennen.
• Die Fig. 9A und 9B zeigen verschiedene Anordnungen von Hochfrequenzstrukturen 150, 152 für Mehrfach-YIG-Kugel-Filter mit Schlitzen (nicht bezeichnet) zum Verhindern eines Stromflusses um die Resonatoren herum. Es ist anzunehmen, daß jede Ausführungsform der Erfindung, wie sie beschrieben wurde, nämlich die Ferrit-Polkappen 24, 38 mit der dünnen leitfähigen Schicht, die Hochfrequenzstruktur 130 aus einem Material hohen spezifischen Widerstandes, vorzugsweise einem elektrisch isolierenden Material, die Hochfrequenzstruktur mit einer verhältnismäßig großen Öffnung darin, innerhalb der die YIG- Kugel angeordnet ist, und die Hochfrequenzstruktur 130 mit Mittel zur Unterbrechung der elektrischen Kontinuität und zum Verhindern eines Stromflusses um den Resonanzkörper herum, jeweils unabhängig den Phasenstörungspegel und den Frequenzänderungspegel des YIG-Filters 16 bzw. 16' vermindern, beispielsweise durch Verminderung der Masse von leitfähigen Flächen nahe dem gyromagnetischen Bauteil 46. Es wird vermutet, daß induzierter Wirbelstromfluß und insbesondere thermisch induzierter Wirbelstromfluß kleine, unregelmäßige Veränderungen in der magnetischen Flußdichte durch das gyromagnetische Bauteil 46 verursachen. Jedes der oben erwähnten Ausführungsmerkmale vermindert die Größe solcher Wirbelstromflüsse in leitfähigen Bereichen nahe dem gyromagnetischen Bauteil 46 und vermindert dadurch die Größe des magnetischen Feldes, das von diesen Wirbelströmen erzeugt wird.
• Die Ferrit-Polkappen 24, 28 nahe dem Resonanzkörper vermindern die Größe des Wirbelstromflusses in diesen Polkappen 24 und 28, da jeder Wirbelstromfluß nur in dem leitfähigen Belag 24c, 28c von der geringen Skintiefenstärke erzeugt wird. Die verhältnismäßig große Öffnung 47 isoliert das gyromagnetische Bauteil 46 von den Seitenwänden des Raumes 47, der in der Hochfrequenzstruktur 30 geschaffen ist und isoliert den gyromagnetischen Körper 46 von magnetischen Feldern, welche von den genannten Strömen erzeugt werden. Wenn die Hochfrequenzstruktur 30 aus Aluminiumoxyd oder einem anderen Material hohen spezifischen Widerstandes gefertigt ist oder eine Unterbrechung in der elektrischen Kontinuität der Hochfrequenzstruktur hat, so weist sie eine verminderte Größe des Wirbelstromflusses in der ebenen leitfähigen Fläche der Hochfrequenzstruktur auf.
• Da dieser thermisch erzeugte Wirbelstromfluß Resonanzfrequenzschwankungen induziert, welche Geschwindigkeiten haben, (innerhalb Dopplerfrequenzverschiebungen von bis zu 200 kHz), welche innerhalb der Dopplerfrequenzverschiebung des Radars liegen, sind diese Ausführungsformen daher bei der Verminderung der Störungspegel des YIG-Filters 16 (Fig. 2 bis 4), 16' (Fig. 6 bis 9) bei Frequenzen wirksam, welche den Modulationsfrequenzen der erwarteten Dopplerverschiebungen in einem Radarempfänger entsprechen. Die Verwendung eines solchen YIG-Filters niedrigen Rauschpegels in einer Oszillatoranwendung, etwa einer solchen, wie sie in den Fig. 1 und 10 gezeigt ist, beispielsweise in einem Radarempfänger, erhöht daher die "Subclutter"-Erkennbarkeit des Radars.
• Es sei nun auf Fig. 10 Bezug genommen. Hier ist ein Oszillatorkreis 160 gezeigt, welcher einen Verstärker 162 in einer Rückkopplungsschleife enthält, die durch einen Pfeil 163 kenntlich gemacht ist. Zwischen dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß des Verstärkers 162 befindet sich ein Rückkopplungskreis, der einen Leistungsaufteiler 164, einen magnetisch abgestimmten Resonanzkreis niedrigen Störpegels 16 oder 16', wie oben beschrieben, und einen veränderbaren Phasenschieber 168 enthält. Der niedrigen Störpegel aufweisende magnetisch abgestimmte Resonanzkreis 16 nach den Fig. 2 bis 4 (oder 16' nach den Fig. 6 bis 9), vorliegend ein abgestimmter YIG-Bandpaßfilter, dient zur Stabilisierung der Phasen- und Frequenzeigenschaften des Oszillators. Der Ausgang des Verstärkers 162 ist mit dem Eingangsanschluß des Leistungsaufteilers 164 gekoppelt. Ein erster Ausgangsanschluß des Leistungsaufteilers 164 ist an den Resonanzkreis 16 gelegt und ein zweiter Ausgangsanschluß des Leistungsaufteilers 164 ist mit dem Ausgangsanschluß 161 des Oszillators 160 verbunden und zu einer Belastung (nicht dargestellt) geführt. Durch Verwendung von Komponenten geringen Störpegels in dem Oszillatorkreis 160 hat das Ausgangssignal, das zu dem Anschluß 161 geführt wird, ein Frequenzspektrum, das wesentliche Energie bei fc aufweist, der Bandmittenfrequenz des Oszillators, bei wesentlich verminderter Energie bei Frequenzen von mindestens ± 200 kHz neben der Frequenz fc. Die Frequenz des Ausgangssignales, das zu dem Anschluß 161 geführt ist, wird entsprechend des Phasen- und Frequenzeigenschaften des Signales bereitgestellt, das zu dem Eingang des Verstärkers 162 zurückgekoppelt wird. Die Phasen- und Frequenzeigenschaften des Signales sind wiederum durch die Phasen- und Frequenzeigenschaften des abgestimmten YIG-Filters 16, des Phasenschiebers 168 und der anderen Bauteile der Rückkopplungsschleife des Oszillators gesteuert, wie dies in der Technik bekannt ist. Durch Vorsehen des magnetisch abgestimmten Resonanzkreises 16 oder 16' von niedrigem Störpegel in dem Oszillator erhält man also einen Oszillator 160 von niedrigem Störpegel.

Claims (19)

1. Magnetisch abgestimmter Resonanzkreis mit

a) Mitteln (22, 40) zur Erzeugung eines magnetischen Flusses;

b) Mittel (20) zur Bildung eines magnetischen Kraftflußweges mit einem Paar einander gegenüberstehender, beabstandeter Flächen (24a, 38a);

c) ein magnetisch neutrales Bauteil (30) mit einem magnetisch neutralen Baukörper (30a), das zwischen dem genannten Paar einander gegenüberstehender, beabstandeter Flächen (24a, 38a) angeordnet ist und ein Paar koaxialer Leiter (42, 44) aufweist, die jeweils einen Innenleiter (42b, 44b) und einen Außenleiter (42a, 44a), der vom Innenleiter dielektrisch getrennt ist, besitzen, wobei der Außenleiter (42a, 44a) elektrisch mit dem magnetisch neutralen Bauteil (30) verbunden ist; und

d) ein gyromagnetisches Teil (46), das in einer Öffnung (47) in dem neutralen Baukörper (30a) angeordnet ist, wobei letzterer wiederum so angeordnet ist, daß der magnetische Fluß durch das gyromagnetische Bauteil (46) geleitet wird, und die Innenleiter (42b, 44b) der genannten koaxialen Leiter (42, 44) mit dem gyromagnetischen Bauteil (46) gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisch neutrale Baukörper (30a) mit Mitteln zum Vermindern von darin fließenden Wirbelströmen versehen ist.

2. Kreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bildung eines magnetischen Kraftflußweges ein Paar von Teilen (24, 38) enthalten, die an das neutrale Bauteil (30) angrenzend angeordnet sind und die das Paar einander gegenüberstehender, beabstandeter Flächen (24a, 38a) darbieten, und daß mindestens eines des Paares von Teilen (24, 38) aus einem magnetisch durchlässigen, elektrisch isolierenden Material (24b, 38b) gebildet ist.

3. Kreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verminderung des Wirbelstromflusses magnetisch neutrales, elektrisch isolierendes Material (30a) enthalten, das den Baukörper des magnetisch neutralen Bauteils (30) bildet.

4. Kreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte magnetische neutrale elektrisch isolierende Material (30a) aus der Werkstoffgruppe gewählt ist, welche aus Al&sub2;O&sub3;, BeO, SiO&sub2; besteht und daß der magnetisch neutrale Baukörper (30a) auf Oberflächen von ihm mit einem dünnen Belag (30b) aus einem elektrisch leitfähigen Material in einer Dicke in dem Bereich von etwa 1 bis 10 mal der Skintiefe bei der Resonanzfrequenz des genannten Kreises versehen ist.

5. Kreis nach Anspruch 1, bei welchem die genannten Mittel zur Verminderung des Wirbelstromflusses Mittel (131a, b) enthalten, welche die elektrische Kontinuität in einem Bereich des neutralen Baukörpers (30a) um das gyromagnetische Teil (46) herum unterbrechen.

6. Kreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel zur Unterbrechung der elektrischen Kontinuität mindestens einen Durchgangsweg (137) in der genannten magnetischen neutralen Struktur (130) enthalten, welcher mit elektrisch isolierendem Material ausgefüllt ist.

7. Kreis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Durchgangsweg (131a) einen Teil des genannten Baukörpers (130) durchtrennt.

8. Kreis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Durchgangsweg (137) durch einen radialen Abschnitt des genannten Baukörpers (130) verlaufend vorgesehen ist und nicht einen Teil des genannten Baukörpers (130) durchtrennt.

9. Kreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verminderung des Wirbelstromflusses ein Material (30a) hohen Widerstandes enthalten, das einen spezifischen Widerstand von größer als etwa 100 Mikro-Ohm-cm hat und den Körper des magnetisch neutralen Bauteils (30) bildet.

10. Kreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material hohen spezifischen Widerstandes aus der Werkstoffgruppe gewählt ist, welche aus 67Cu-5Ni-27Mn-Legierung, 80Ni-20Cr-Legierung, 75Ni-20Cr-3Au- und Rest Fe oder Cu- Legierung, &sup7;&sup5;Fe-23Cr-5Al-0.5Co-Legierung, BeO, Al&sub2;O&sub3; und SiO&sub2; besteht.

11. Kreis nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung eines magnetischen Flusses ein Gehäuse (20) aus magnetisch durchdringbarem Material enthalten, wobei das Gehäuse das genannte Paar einander gegenüberstehender, beabstandeter Flächen (24a, 38a) darbietet, die durch ein Paar von Teilen (24, 38) gebildet werden, von denen mindestens eines aus einem magnetisch durchdringbaren, elektrisch isolierenden Material besteht.

12. Kreis nach Anspruch 2 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil (24), das aus magnetisch durchdringbarem, elektrisch isolierendem Material besteht, an Oberflächen von ihm mit einem Belag (24c) aus elektrisch leitfähigem Material versehen ist.

13. Kreis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte magnetisch durchdringbare elektrisch isolierende Material (24b) ein Ferrit ist und daß der genannte Belag (24c) eine Dicke im Bereich von etwa 1 bis 10 mal Skin-Tiefe bei der Resonanzfrequenz des genannten Kreises hat.

14. Kreis nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das gyromagnetische Bauteil (46) eine Kugel mit einem bestimmten Durchmesser ist und daß die genannte Öffnung (47) einen Durchmesser von mindestens dem fünffachen des Durchmessers der genannten gyromagnetischen Kugel (46) hat.

15. Oszillator mit niedrigem Rauschpegel, enthaltend:

erste Mittel (162) mit einem Eingang und einem Ausgang zur Lieferung eines elektrischen Ausgangssignales vorbestimmter Amplitude an ihrem Ausgang und

zweite Mittel zur Rückkopplung eines Teiles des genannten Signales zu dem Eingang der ersten Mittel (162) und weiterenthaltend:

dritte Mittel (16, 168) zur Erzeugung einer vorbestimmten Phasenverschiebungscharakteristik an dem zum Eingang der ersten Mittel (162) rückgekoppelten Signalanteil, mit einem magnetisch abgestimmten Resonanzkreis entsprechend Anspruch 1.

16. Oszillator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisch neutrale Bauteil (130) Mittel (131a, 131b) zur Unterbrechung der elektrischen Kontinuität in dem Baukörper des neutralen Bauteils enthält, um den Wirbelstromfluß um die Öffnung herum zu verhindern, in welcher das gyromagnetische Bauteil (146) geordnet ist.

17. Oszillator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verminderung des Wirbelstromflusses ein Material hohen spezifischen Widerstandes von mehr als 100 Mikro-Ohm-cm enthalten.

18. Oszillator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Material hohen spezifischen Widerstandes aus der Werkstoffgruppe gewählt ist, die aus Al&sub2;O&sub3;, BeO, SiO&sub2; besteht.

19. Oszillator niedrigen Rauschpegels, enthaltend:

Mittel (14) zur Erzeugung spannungsgesteuerter Schwingungen mit einer vorbestimmten Frequenzenmodulations-Rauschcharakteristik und

einen Rückkopplungskreis (13), der um die Mittel zur Erzeugung spannungsgesteuerter Schwingungen (14) herumgeführt ist und einen Frequenzdiskriminator (28) enthält, in welchem ein magnetisch abgestimmter Resonanzkreis nach Anspruch 1 vorgesehen ist.