DE3923209A1

DE3923209A1 - Magnetostatischer bandpassfilter

Info

Publication number: DE3923209A1
Application number: DE3923209A
Authority: DE
Inventors: Yasuaki Kinoshita; Sadami Kubota; Shigeru Takeda
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Proterial Ltd
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1989-07-13
Publication date: 1990-01-25
Also published as: DE3923209C2; US4983937A; JPH0230208A

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetostatischen Wellen-Band paßfilter. Insbesondere betrifft die Erfindung einen ab stimmbaren Bandpaßfilter für magnetostatische Wellen, bei dem die ferromagnetische Resonanz von Yttrium-Eisen-Granat (im folgenden mit "YIG" bezeichnet) ausgenutzt wird, wobei der Filter eine planare Struktur hat, bei der auf einer YIG- Schicht, die epitaktisch auf einem einkristallinen Gadoli nium-Gallium-Granat-Substrat (im folgenden als "GGG-Sub strat" bezeichnet) ausgebildet wurde, photolithographisch ein Elektrodenmuster aufgebracht wurde.

Ein herkömmlicher magnetostatischer Bandpaßfilter, bei dem die ferromagnetische Resonanz einer YIG-Schicht ausgenutzt wird, ist in einem Artikel mit den Titel "The Effect of the Width Modes on the Performance of MSSW Resonators" in IEEE Ultrasonics Symposium, 1984, Seiten 164 bis 167 beschrieben. Dieser bekannte Bandpaßfilter hat den in den Fig. 9A und 9B der Zeichnung gezeigten Aufbau. Für diesen Aufbau wird durch Flüssigphasenepitaxie auf einem einkristallinen GGG-Substrat 1 eine YIG-Schicht 2 abgeschieden und aus dem mit der YIG- Schicht 2 versehenen GGG-Substrat 1 ein Chipresonator ausge schnitten. Auf einem Mikrostreifen-Substrat aus einem unte ren Leiter 7 und einer dielektrischen Schicht 13 wird eine Eingangs-Mikrostreifenelektrode 3 und eine Ausgangs-Mikro streifenelektrode 8 aufgebracht, und die YIG-Schicht des Chipresonators wird mittels eines Klebers am Mikrostreifen- Substrat derart befestigt, daß der Abstand zwischen der Ein gangs-Mikrostreifenelektrode 3 und einer der beiden reflek tierenden Endflächen oder Kanten 4 der YIG-Schicht 2 gleich dem Abstand zwischen der Ausgangs-Mikrostreifenelektrode 8 und der anderen reflektierenden geraden Kante 4 der YIG- Schicht ist. Im übrigen wurde ein Bandsperrfilter mit einer planaren Struktur von den Erfindern der vorliegenden Anmel dung in der US-PS 47 43 874 beschrieben.

Um diesen bekannten magnetostatischen Bandpaßfilter herzu stellen, ist es erforderlich, den Chipresonator zwischen der Eingangs-Mikrostreifenelektrode und der Ausgangs-Mikrostrei fenelektrode derart anzuordnen, daß die beiden reflektieren den geraden Kanten der YIG-Schicht des Chipresonators paral lel zu den Eingangs- und Ausgangs-Mikrostreifenelektroden verlaufen, und daß der Abstand zwischen der Eingangs-Mikro streifenelektrode und der einen der reflektierenden Kanten gleich dem Abstand zwischen der Ausgangs-Mikrostreifenelek trode und der anderen reflektierenden Kante ist, und den so positionierten Chipresonator dann am Mikrostreifensubstrat zu befestigen. Der bekannte Bandpaßfilter hat daher eine geringe Reproduzierbarkeit und ist nicht zur Massenherstel lung geeignet.

Der bekannte Bandpaßfilter hat darüber hinaus nur einfache Resonanzeigenschaften, und der oben genannte Artikel enthält keine Angaben, wie hochwertige Frequenzeigenschaften erhal ten werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Bandpaßfilter für magnetostatische Wellen mit einer planaren Struktur zu schaffen, die mittels Photolithographie verwirklicht werden kann, wobei der Aufbau von Bandpaßfiltern vom Mehrstufen resonanztyp mit hochwertigem Frequenzverlauf möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Resonator mit einer YIG-Schicht gelöst, die durch Flüssigphasenepitaxie auf einem Einkristall-GGG-Substrat aufgebracht wird, wobei Eingangs- und Ausgangs-Streifenelektroden für den Resonator entweder auf der YIG-Schicht, auf einer Oberfläche des GGG- Substrates, die durch Wegätzen eines Teils der YIG-Schicht freigelegt wird, oder auf der Rückseite des GGG-Substrates, auf der sich keine YIG-Schicht befindet, derart ausgebildet sind, daß die Eingangs- und Ausgangs-Streifenelektroden pa rallel zu den beiden reflektierenden Endflächen oder Kanten der YIG-Schicht verlaufen und der Abstand zwischen der Ein gangs-Streifenelektrode und der einen der reflektierenden Kanten gleich dem Abstand zwischen der Ausgangs-Streifen elektrode und der anderen reflektierenden Kante ist.

Der erfindungsgemäße Bandpaßfilter für magnetostatische Wellen enthält demnach ein einkristallines Gadolinium- Gallium-Granat-Substrat; eine einkristalline dünne YIG- Schicht aus Yttrium-Eisen-Granat, die epitaktisch auf dem Substrat abgeschieden wurde, wobei die YIG-Schicht zwei parallele Ränder oder Kanten aufweist; eine Eingangs-Elek trode auf der YIG-Schicht mit einer Streifenelektrode, die parallel zu den Kanten der YIG-Schicht verläuft, und mit zwei Anschlußelektroden an den beiden Enden der Streifen elektrode, wobei eine der Anschlußelektroden geerdet ist und an die andere Anschlußelektrode ein Hochfrequenzsignal ange legt wird, um in der dünnen YIG-Schicht eine magnetostati sche Welle anzuregen, die von den Rändern der YIG-Schicht reflektiert wird, so daß die reflektierten Wellen zwischen den Endflächen eine stehende Welle ausbilden und eine Reso nanz erzeugen; eine Ausgangs-Elektrode auf der YIG-Schicht mit einer Streifenelektrode, die parallel zu den Kanten der YIG-Schicht verläuft, und mit zwei Anschlußelektroden an den beiden Enden der Streifenelektrode, um einen hochfrequenten Strom abzunehmen, der durch die magnetostatische Welle ange regt wird; sowie eine Einrichtung zur Erzeugung eines Ma gnetfeldes, um ein Vormagnetisierungsfeld an die dünne YIG- Schicht anzulegen.

Der erfindungsgemäße magnetostatische Bandpaßfilter enthält alternativ ein einkristallines Gadolinium-Gallium-Granat- Substrat; eine einkristalline dünne YIG-Schicht aus Yttrium- Eisen-Granat, die epitaktisch auf dem Substrat abgeschieden wurde, wobei die YIG-Schicht zwei parallele Ränder oder Kan ten aufweist; eine Eingangs-Elektrode auf dem Substrat mit einer Streifenelektrode, die parallel zu den Kanten der YIG- Schicht verläuft, und mit zwei Anschlußelektroden an den beiden Enden der Streifenelektrode, wobei eine der Anschluß elektroden geerdet ist und an die andere Anschlußelektrode ein Hochfrequenzsignal angelegt wird, um in der dünnen YIG- Schicht eine magnetostatische Welle anzuregen, die von den Rändern der YIG-Schicht reflektiert wird, so daß die reflek tierten Wellen zwischen den Endflächen eine stehende Welle ausbilden und eine Resonanz erzeugen; eine Ausgangs-Elektro de auf dem Substrat mit einer Streifenelektrode, die paral lel zu den Kanten der YIG-Schicht verläuft, und mit zwei Anschlußelektroden an den beiden Enden der Streifenelektro de, um einen hochfrequenten Strom abzunehmen, der durch die magnetostatische Welle angeregt wird; sowie eine Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes, um ein Vormagnetisierungs feld an die dünne YIG-Schicht anzulegen.

Der erfindungsgemäße magnetostatische Bandpaßfilter ist da für geeignet, daraus Bandpaßfilter des Mehrstufenresonanz typs herzustellen. Das heißt, daß eine Anzahl von erfin dungsgemäßen YIG-Resonatoren derart auf einem einkristal linen GGG-Substrat ausgebildet werden kann, daß benachbarte Resonatoren voneinander einen vorgegebenen Abstand derart haben, daß sie elektrostatisch gekoppelt sind, oder daß benachbarte Resonatoren zwar voneinander isoliert, jedoch über zusätzliche Streifenelektroden miteinander gekoppelt sind.

Der erfindungsgemäße magnetostatische Bandpaßfilter kann derart hergestellt werden, daß eine Anzahl von Eingangs- und Ausgangselektrodenpaaren auf einer YIG-Schicht ausgebildet wird, die auf einem GGG-Substrat abgeschieden wurde, und daß diese Anordnung in eine Anzahl von Chips aufgeteilt wird, so daß jeder Chip ein Paar von Eingangs- und Ausgangselektroden aufweist, wobei zwei Ränder oder Kanten der YIG-Schicht auf jedem Chip parallel zu den Eingangs- und Ausgangselektroden verlaufen und der Abstand zwischen der Eingangselektrode und der einen der Kanten gleich dem Abstand zwischen der Aus gangselektrode und der anderen Kante oder Endfläche ist. Alternativ kann der erfindungsgemäße magnetostatische Band paßfilter auch wie folgt hergestellt werden: Eine auf einem GGG-Substrat ausgebildete YIG-Schicht wird mittels photo lithographischer Techniken derart geätzt, daß eine Anzahl von rechteckigen YIG-Schichtbereichen stehenbleibt, daß Eingangs- und Ausgangselektroden auf den beiden Seiten eines jeden der rechteckigen YIG-Schichtbereiche durch Ausrichten einer Maske so ausgebildet werden, daß die Eingangs- und Ausgangselektroden parallel zu zweien der Ränder oder Kanten des rechteckigen YIG-Schichtbereiches verlaufen und der Ab stand zwischen der Eingangselektrode und einer der Kanten gleich dem Abstand zwischen der Ausgangselektrode und der anderen Kante ist, und daß das Substrat mit den YIG-Schicht bereichen und diesem Elektrodenmuster derart in eine Anzahl von Chips aufgeteilt wird, daß jeder Chip einen der recht eckigen YIG-Schichtbereiche und ein Paar von Eingangs- und Ausgangselektroden aufweist.

Auf jede der beiden genannten Arten kann eine Anzahl von magnetostatischen Bandpaßfiltern mit jeweils gleichen Eigen schaften in relativ kurzer Zeit mit relativ geringem Aufwand hergestellt werden.

Erfindungsgemäß kann auch eine Anzahl von YIG-Schichtresona toren auf einem GGG-Substrat ausgebildet werden, wobei be nachbarte YIG-Schichtresonatoren elektrisch gekoppelt sind oder dadurch aneinander gekoppelt sind, daß durch zusätz liche Streifenelektroden Ströme fließen. Die Frequenzeigen schaften eines Bandpaßfilters des Mehrstufenresonanztyps nach der Theorie elektrischer Schaltungen kann daher durch eine Anzahl von erfindungemäßen YIG-Schichtresonatoren realisiert werden.

Ausführungsbeispiele für magnetostatische Bandpaßfilter wer den im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A, 2A und 3A Seitenansichten von drei Ausführungs formen von magnetostatischen Bandpaßfiltern;

Fig. 1B, 2B und 3B Aufsichten auf die Ausführungsformen der Fig. 1A, 2A und 3A;

Fig. 4 den durch Messung erhaltenen Frequenzverlauf der Ausführungsform nach den Fig. 1A und 1B;

Fig. 5A, 6A und 7A Seitenansichten dreier Ausführungsformen eines magnetostatischen Bandpaßfilters des Mehr stufenresonanztyps;

Fig. 5B, 6B und 7B Aufsichten auf die Ausführungsformen der Fig. 5A, 6A und 7A;

Fig. 8 den durch Messung erhaltenen Frequenzverlauf der Ausführungsform nach den Fig. 5A und 5B; und die

Fig. 9A und 9B eine Aufsicht bzw. eine Seitenansicht eines herkömmlichen magnetostatischen Bandpaßfilters.

Anhand der Fig. 1A und 1B wird nun eine erste Ausführungs form eines Bandpaßfilters für magnetostatische Wellen be schrieben. Bei diesem Filter ist eine dünne YIG-Schicht 2 mit einer Dicke von 40µm durch Flüssigphasenepitaxie auf ein einkristallines GGG-Substrat 1 mit einer Dicke von 500 µm aufgebracht worden, und auf der YIG-Schicht 2 wurde eine Aluminiumschicht mit einer Dicke von 1µm abgeschieden. Die Aluminiumschicht wird mittels photolithographischer Techni ken derart geätzt, daß Finger- oder Streifenelektroden 3 und 8 und damit verbundene Anschlußelektroden 5, 6 und 9 ver bleiben. Jede der Streifenelektroden hat eine Breite von 30 µm und eine Länge von 3 mm, und jede der Anschlußelektroden 5, 6 und 9 eine Breite von 1 mm. Dann wird das Substrat 1 mit der dünnen YIG-Schicht 2 und den Elektroden derart ge schnitten, daß sich ein Chip mit den Abmessungen 2 mm×5 mm ergibt. Auf diese Weise entstehen auch gerade Endflächen oder Kanten 4 der YIG-Schicht 2, die parallel zu den Strei fenelektroden 3 und 8 verlaufen. Die Anschlußelektroden 9 werden direkt mit einem unteren Leiter oder Erdleiter 7, der eine Masseverbindung darstellt, verbunden. Auf die dünne YIG-Schicht 2 wirkt ein Vormagnetisierungsfeld ein, und zwischen der Anschlußelektrode 5 und dem Erdleiter 7 wird zur Anregung einer magnetostatischen Welle in der dünnen YIG-Schicht 2 ein elektrisches Hochfrequenzsignal angelegt. Die magnetostatische Welle wird von jeder der Kanten 4 re flektiert, und es bildet sich eine stehende Welle unter Er zeugung einer Resonanz aus. Das durch die magnetostatische Welle angeregte elektrische Signal wird zwischen der An schlußelektrode 6 und dem Erdleiter 7 abgenommen, um als Ausgangssignal des Bandpaßfilters verwendet zu werden.

Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel für die Frequenzeigenschaften der Ausführungsform nach den Fig. 1A und 1B, die mittels des Streumatrixelementes S ₂₁ gemessen wurden. Aus der Fig. 4 geht hervor, daß eine Bandbreite von 110 MHz und ein variab ler Frequenzbereich (Bereich variabler Frequenz) von etwa einer Oktave erhalten wird. In diesem Fall lag dabei ein Vormagnetisierungsfeld H _o von 350 Oe (27,86×10³ A/m) in einer Richtung parallel zu den Endflächen 4 an, so daß die Resonanz einer magnetostatischen Oberflächenwelle erzeugt wurde. Auch wenn das Vormagnetisierungsfeld H _o senkrecht zur Hauptoberfläche der dünnen YIG-Schicht 2 angelegt wird, um eine Vorwärts- Raumwelle anzuregen, oder wenn das Vormagne tisierungsfeld H _o senkrecht zu den Endflächen 4 angelegt wird, um eine Rückwärts-Raumwelle anzuregen, werden Fre quenzeigenschaften erhalten, die ähnlich denen sind, wie sie in der Fig. 4 gezeigt sind.

Wie aus der Fig. 1B ersichtlich ist, ist in der Mitte zwi schen der Streifenelektrode 3 und der Streifenelektrode 8 bei dieser Ausführungsform eine zusätzliche Streifenelektro de vorgesehen, um die elektrische Kopplung der Streifenelek troden 3 und 8 zu verringern, wodurch die Außerbandunter drückung des Bandpaßfilters dieser Ausführungsform verbes sert wird. Diese zusätzliche Streifenelektrode weist an beiden Enden Anschlußelektroden auf, die mit dem Erdleiter 7 verbunden sind. Es wurde auch untersucht, ob die Anschluß elektrode 9 und eine der Anschlußelektroden der zusätzlichen Streifenelektrode in einem Stück zusammengefaßt werden kön nen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß insbesondere dann, wenn ein dünner Draht zum Verbinden der Anschlußelek troden mit dem Erdleiter 7 verwendet wird, die Außerband unterdrückung erheblich besser ist, wenn die Anschlußelek trode 9 und die Anschlußelektroden für die zusätzliche Streifenelektrode getrennt ausgeführt werden.

Der in der Fig. 4 dargestellte Frequenzverlauf zeigt, daß die vorliegende Ausführungsform durch eine Ersatzschaltung mit einer Reihenverbindung einer LC-Reihenresonanzschaltung (aus einer Induktionsspule und einem Kondensator) und einem Transformator zwischen einem Eingangsanschluß und einem Aus gangsanschluß angenähert werden kann.

Die Fig. 2A und 2B zeigen eine zweite Ausführungsform des magnetostatischen Bandpaßfilters. Diese zweite Ausführungs form hat eine kleinere Bandbreite wie diejenige der Fig. 1A und 1B, das heißt, sie hat eine Bandbreite, die kleiner ist als 110 MHz. Bei dieser zweiten Ausführungsform weisen die Streifenelektroden 3 und 8 einen Abstand zu der dünnen YIG- Schicht 2 auf, um die Kopplung der YIG-Schicht 2 mit den Streifenelektroden 3 und 8 zu verringern. Dazu wird die dünne YIG-Schicht 2 durch ein chemisches Ätzverfahren zur Ausbildung der geraden Kanten 4 lokal weggeätzt, und die Streifenelektroden 3 und 8 und die Anschlußelektroden 5, 6 und 9 werden auf den freiliegenden Oberflächenbereichen des Substrates 1 ausgebildet, von denen die dünne YIG-Schicht 2 entfernt wurde. Bei dieser Ausführungsform können parasitäre Resonanzmoden höherer Ordnung durch Beschichten der YIG- Schicht 2 mit Aluminium oder Ausbilden einer Anzahl von Streifenelektroden, die in regelmäßigen, gleichen Abständen parallel zu den Streifenelektroden 3 und 8 verlaufen und ge erdet sind, unterdrückt werden. Der Unterdrückungseffekt solcher Mehrfachstreifen ist in der US-PS 47 43 874 be schrieben.

Die Fig. 3A und 3B zeigen eine dritte Ausführungsform eines solchen magnetostatischen Bandpaßfilters. Bei dieser dritten Ausführungsform sind die Streifenelektroden 3 und 8 und die Anschlußelektroden 5, 6 und 9 auf der Rückseite des Substra tes 1 (Fig. 1A) ausgebildet, um die Kopplung der dünnen YIG- Schicht 2 mit den Streifenelektroden 3 und 8 gegenüber der zweiten Ausführungsform der Fig. 2A und 2B weiter zu verrin gern und damit die Bandbreite noch mehr einzuengen.

Die Fig. 5A, 5B, 6A, 6B, 7A und 7B zeigen Ausführungsformen eines magnetostatischen Bandpaßfilters des Doppelresonanz typs, wobei jeder Bandpaßfilter zwei dünne Schichtresona toren aufweist. Jede dieser Ausführungsformen kann durch eine Ersatzschaltung mit zwei Reihenresonanzschaltkreisen angenähert werden, die jeweils aus einer Induktionsspule und einem Kondensator gebildet werden und in Reihe über einen Transformator miteinander verbunden sind. Die Ausführungs form der Fig. 5A und 5B kann auf die folgende Weise herge stellt werden: Auf den Hauptoberflächen des Substrates 1 werden durch Flüssigphasenepitaxie dünne YIG-Schichten 2 und 10 ausgebildet. Dann werden die Streifenelektrode 3 bzw. 8, die Anschlußelektrode 5 bzw. 6 und die Anschlußelektrode 9 auf jeder der dünnen YIG-Schichten 2 bzw. 10 aufgebracht. Danach wird ein Chip mit den gewünschten Abmessungen ausge schnitten, wodurch die geraden Kanten 4 der YIG-Schichten 2 und 10 erzeugt werden. Die so auf beiden Seiten des Substra tes 1 ausgebildeten Schichtresonatoren sind elektrisch mit einander gekoppelt, wodurch ein magnetostatischer Bandpaß filter des Doppelresonanztyps erhalten wird.

Die Fig. 8 zeigt den gemessenen Frequenzverlauf bei einem Bandpaßfilter, der durch die elektrische Kopplung von zwei Resonatorchips entsteht, die jeweils die Abmessungen 2 mm× 5 mm haben und der Ausführungsform der Fig. 5A und 5B ent sprechen. Wie aus der Fig. 8 ersichtlich, werden eine Band breite von 160 MHz und ein variabler Frequenzbereich von etwa einer Oktave erhalten. In diesem Fall wurde das Vor magnetisierungsfeld so angelegt, daß eine magnetostatische Oberflächenwelle angeregt und reflektiert wird. Es ist anzu merken, daß die in der Fig. 8 gezeigten Frequenzeigenschaf ten bezüglich der Außerbandunterdrückung im Hochfrequenzbe reich den in der Fig. 4 dargestellten Frequenzeigenschaften überlegen sind.

In der Ausführungsform der Fig. 6A und 6B sind zwei Schicht resonatoren auf der gleichen Oberfläche des Substrates 1 ausgebildet und elektrisch miteinander gekoppelt. Wie in der Fig. 6A gezeigt, ist die YIG-Schicht 2 von der YIG-Schicht 10 durch eine Nut getrennt.

In der Ausführungsform der Fig. 7A und 7B sind zwei Resona toren auf der gleichen Oberfläche des Substrates 1 mittels der YIG-Schicht 2 und deren Kante 4 ausgebildet, und die Resonatoren sind mittels einer Koppelelektrode 11 miteinan der verbunden, die aus einer Streifenelektrode und zwei Anschlußelektroden 14 und 15 besteht. Es ist anzumerken, daß die Streifenelektrode 3 hier durch die Anschlußelektrode 9 von der Streifenelektrode 8 getrennt ist.

Es folgt schließlich noch eine Erläuterung zum Erdleiter 7. Wenn die dünnen YIG-Schichten 2 und 10 von dem Erdleiter 7 einen Abstand haben, der wesentlich größer als die Dicke der Schichten 2 und 10 ist, hat der Erdleiter 7 bei den be schriebenen Ausführungsformen wenig Auswirkungen auf den Frequenzverlauf. Der Erdleiter 7 ist so angeordnet, daß seine Oberfläche parallel zur YIG-Schicht 2 verläuft, um einen dünnen Schichtresonator zu erhalten. Es ist dement sprechend erforderlich, ein Elektrodenmuster vorzusehen, bei dem der Frequenzverlauf berücksichtigt ist.

In vielen Fällen steht der Erdleiter 7 mit dem Substrat 1 oder mit der YIG-Schicht 2 in Kontakt, wie es etwa in den Fig. 1A, 2A, 3A, 6A und 7A gezeigt ist. Bei dem in den Fig. 5A und 5B gezeigten Fall ist jedoch der Abstand zwischen der YIG-Schicht 2 und dem Erdleiter 7 anders als der Abstand zwischen dem Erdleiter 7 und der YIG-Schicht 10. Es wird daher in diesem Fall über der YIG-Schicht 2 ein weiterer Erdleiter 12 derart angeordnet, daß der Abstand zwischen der YIG-Schicht 2 und dem Erdleiter 12 gleich dem Abstand zwi schen der YIG-Schicht 10 und dem Erdleiter 7 ist, um das Elektrodenmuster zu vereinfachen.

Die Anschlußelektrode 9 ist mit dem Erdleiter 7 über einen dicken Verbindungsdraht verbunden, wobei die Länge des Drahtes so gering wie möglich ist, um die Induktivität des Drahtes zu verringern. Alternativ kann die Anschlußelektrode 9 über ein Leiterband oder eine Anzahl von Verbindungs drähten mit dem Erdleiter 7 verbunden sein. Es erübrigt sich anzumerken, daß die Außerbandunterdrückung durch Verringe rung der Drahtinduktivitäten verbessert wird. Des weiteren sollten die Anschlußelektroden 5 und 6 auf eine ähnliche Weise mit den Eingangs- bzw. Ausgangsanschlüssen verbunden sein, um ebenfalls Drahtinduktivitäten zu vermindern.

Erfindungsgemäß wird somit ein bezüglich der Frequenz ab stimmbarer Bandpaßfilter mit planarer Struktur geschaffen, der zur Verwendung in integrierten Schaltungen geeignet ist. Der zum genauen Anpassen der Eingangs- und Ausgangselektro den an einen magnetostatischen Wellenresonator erforderliche Aufwand kann durch Verwendung photolithographischer Techni ken und des Zersägens der Wafer erheblich verringert werden. Der erfindungsgemäße Bandpaßfilter kann leicht mit aktiven integrierten Schaltungen verbunden werden. Es können auch Bandpaßfilter des Mehrstufenresonanztyps hergestellt werden, die eine Anzahl solcher magnetostatischer Wellenresonatoren beinhalten und einen sehr guten Frequenzverlauf zeigen.

Claims

1. Magnetostatischer Bandpaßfilter mit

- einem einkristallinen Gadolinium-Gallium-Granat-Substrat (1);
- einer einkristallinen dünnen YIG-Schicht (2) auf dem Sub strat, die im wesentlichen aus Yttrium-Eisen-Granat be steht und die zwei parallele Kanten (4) aufweist, gekennzeichnet durch
- eine Eingangselektrode auf der dünnen YIG-Schicht (2) mit einer Streifenelektrode (3), die parallel zu den Kanten (4) der YIG-Schicht verläuft, und mit zwei Anschlußelek troden (5, 9) an den beiden Enden der Streifenelektrode, wobei die eine der Anschlußelektroden (9) geerdet ist und an die andere der Anschlußelektroden (5) ein Hochfrequenz signal angelegt wird, um in der YIG-Schicht (2) eine magnetostatische Welle anzuregen, die von den Kanten (4) der YIG-Schicht zur Erzeugung einer Resonanz reflektiert wird; durch
- eine Ausgangselektrode auf der YIG-Schicht (2) mit einer Streifenelektrode (8), die parallel zu den Kanten (4) der YIG-Schicht verläuft, und mit zwei Anschlußelektroden (6, 9) an den beiden Enden der Streifenelektrode, um den durch die magnetostatische Welle erzeugten Hochfrequenzstrom abzunehmen, und durch
- eine Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes zum Anlegen eines Vormagnetisierungsfeldes an die YIG-Schicht (2).

2. Bandpaßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangselektroden und die Ausgangselektroden je weils wenigstens zwei Streifenelektroden (3; 8) aufweisen.

3. Bandpaßfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Eingangselektrode und der Ausgangselektrode eine Entkoppelelektrode vorgesehen ist, wobei die Entkoppel elektrode aus einer Streifenelektrode und zwei Anschlußelek troden an den beiden Enden der Streifenelektrode besteht, wobei die beiden Anschlußelektroden geerdet sind.

4. Bandpaßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenelektrode (3) der Eingangselektrode mit der Streifenelektrode (8) der Ausgangselektrode entlang einer Linie so ausgerichtet ist, daß die Eingangs- und Ausgangs elektroden eine geerdete Anschlußelektrode (9) gemeinsam haben, und daß eine zusätzliche Koppelelektrode mit einer Streifenelektrode (11) vorgesehen ist, die parallel zu den Streifenelektroden (3; 8) der Eingangs- und Ausgangselek troden verläuft und die zwei Anschlußelektroden (14, 15) an den beiden Enden der Streifenelektrode (11) aufweist, die geerdet sind.

5. Bandpaßfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs- und Ausgangselektroden jeweils wenigstens zwei Streifenelektroden (3; 8) aufweisen.

6. Bandpaßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei YIG-Schichten (2, 10) auf dem einkristallinen Gadolinium-Gallium-Granat-Substrat (1) ausgebildet sind, wobei die Eingangselektrode auf der einen der YIG-Schichten (2) und die Ausgangselektrode auf der anderen der YIG- Schichten (10) vorgesehen ist.

7. Bandpaßfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden YIG-Schichten (2, 10) auf der gleichen Ober fläche des einkristallinen Gadolinium-Gallium-Granat-Sub strats (1) ausgebildet sind.

8. Bandpaßfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden YIG-Schichten (2, 10) auf verschiedenen Ober flächen des einkristallinen Gadolinium-Gallium-Granat-Sub strats (1) ausgebildet sind.

9. Magnetostatischer Bandpaßfilter mit

- einem einkristallinen Gadolinium-Gallium-Granat-Substrat (1);
- einer einkristallinen dünnen YIG-Schicht (2) auf dem Sub strat, die im wesentlichen aus Yttrium-Eisen-Granat be steht und die zwei parallele Kanten (4) aufweist; gekennzeichnet durch
- eine Eingangselektrode auf dem Substrat (1) mit einer Streifenelektrode (3), die parallel zu den Kanten (4) der YIG-Schicht verläuft, und mit zwei Anschlußelektroden (5, 9) an den beiden Enden der Streifenelektrode, wobei die eine der Anschlußelektroden (9) geerdet ist und an die andere der Anschlußelektroden (5) ein Hochfrequenzsignal angelegt wird, um in der YIG-Schicht (2) eine magneto statische Welle anzuregen, die von den Kanten (4) der YIG-Schicht zur Erzeugung einer Resonanz reflektiert wird; durch
- eine Ausgangselektrode auf dem Substrat (1) mit einer Streifenelektrode (8), die parallel zu den Kanten (4) der YIG-Schicht verläuft, und mit zwei Anschlußelektroden (6, 9) an den beiden Enden der Streifenelektrode, um den durch die magnetostatische Welle erzeugten Hochfrequenzstrom abzunehmen, und durch
- eine Einrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes zum Anlegen eines Vormagnetisierungsfeldes an die YIG-Schicht (2).

10. Bandpaßfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die YIG-Schicht (2) und die Eingangs- und Ausgangselek troden auf der gleichen Oberfläche des Substrates (1) aus gebildet sind.

11. Bandpaßfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die YIG-Schicht (2) auf einer Oberfläche des Substrates (1) und die Eingangs- und Ausgangselektroden auf einer anderen Oberfläche des Substrates ausgebildet sind.