ES2378355T3 - Generador de radiofrecuencias y microondas - Google Patents

Abstract

Generador de serales de radiofrecuencia (RF) o de microondas que comprende un generador (5) de pulsos de video, un modulador (6) de linea de transmision configurado para modificar los pulsos de video generados mediante accion giromagnetica excitada por impulsos para transferir una parte de la energia de los pulsos de video desde frecuencias mas bajas hasta una salida de frecuencia que tiene frecuencias en el intervalo de RF o de microondas produciendo de ese modo una forma de onda de RF o de microondas resultante, caracterizado porque la linea (6) de transmision comprende un material (10) magnetico que tiene atenuacion giromagnetica baja.

Description

Generador de radiofrecuencias y microondas Esta invencion se refiere a serales de radiofrecuencia (RF) y de microondas y en particular a la generacion de serales de microondas de alta potencia para su uso en aplicaciones de radar de alta resolucion. Se conocen ampliamente dos tipos de forma de onda en el campo de la tecnologia de microondas de alta potencia. En primer lugar, pueden producirse impulsos electricos unipolares de corta duracion, habitualmente denominados pulsos de banda ultraancha (UWB). Los pulsos de UWB tienen grandes anchos de banda de Fourier instantaneos: la energia en este tipo de forma de onda se distribuye por una amplia gama de frecuencias y la densidad de energia a cualquier frecuencia particular es pequera. Los pulsos de UWB encuentran aplicacion en sistemas de comunicacion y en sistemas de radar. Convencionalmente, los pulsos de UWB se suministran a una antena y se irradia una seral que tiene una amplia gama de componentes de frecuencia. En segundo lugar, pueden producirse formas de onda de microondas de alta potencia que consisten en un gran numero (mayor de 10) de ciclos de radiacion. Convencionalmente, este tipo de forma de onda se produce mediante una maquina de haz de electrones grande que consiste en una fuente de alimentacion pulsada de alta tension, un catodo, un tubo de desplazamiento de electrones, una region de modulacion de electrones y una antena. Este tipo de seral de microondas de alta potencia puede usarse para el calentamiento de materiales o plasmas y para el transporte de energia. Los dos metodos anteriores de produccion de serales de microondas de alta potencia tienen desventajas que limitan el rendimiento, o aplicacion, de la tecnologia. En el caso de una forma de onda de UWB, el contenido de energia espectral de un pulso irradiado se define por las caracteristicas del impulso electrico unipolar y la antena que se usa para irradiar el impulso de UWB. Por ejemplo el impulso 1 de video mostrado en la figura 1 es un impulso electrico unipolar con un tiempo de subida de 0,1 nanosegundos y 5 ns de duracion de pulso. La correspondiente transformada de Fourier de este pulso de video se muestra como 3 en la figura 2. Es evidente que la mayor parte de la energia esta contenida en componentes espectrales de frecuencia mas baja, mientras que relativamente poca energia esta contenida en componentes de frecuencia mas alta. Esta claro que mientras que los generadores de pulsos de UWB pueden producir radiacion de microondas de alta potencia, la densidad de energia espectral a cualquier frecuencia dada en la region de microondas del espectro es pequera. El segundo tipo de fuente de microondas de alta potencia, que se basa en haces de electrones de alta potencia, tambien tiene limitaciones de funcionamiento. Este tipo de fuente de microondas puede producir densidades de energia muy altas en la region de microondas del espectro. Sin embargo, estas fuentes son habitualmente muy grandes, suelen requerir sistemas criogenicos y de vacio auxiliares, y pueden producir rayos x. Por tanto no son practicas para su uso fuera de un entorno de laboratorio. El documento Shaw H.J., Elliott, B.J., Harker K.J. y Karp A., Micro Microwave generation in pulsed ferrites, J. App. Phys., Vol 37, n.D 3, 1966 detalla un metodo para convertir la energia de un campo magnetico pulsado a una seral de microondas en una guia de ondas. El "generador de microondas magneticas pulsadas" de Shaw se basa en la precesion giromagnetica activada por impulsos en una pequera esfera de granate de itrio-hierro (YIG) para convertir la energia de un "pulso de bombeo" a una seral de microondas. Una pequera muestra esferica (aproximadamente 1 mm de diametro) de material magnetico se coloca en una cavidad de guia de ondas de microondas. Se aplica un fuerte campo de polarizacion magnetica, constante, a la esfera magnetica con el fin de alinear momentos magneticos dentro del material magnetico. A continuacion se aplica un fuerte campo magnetico pulsado a la esfera con un cierto angulo respecto al campo de polarizacion constante. El campo magnetico pulsado provoca una realineacion del vector de magnetizacion en la esfera en una escala de tiempo que es similar al tiempo de subida del campo pulsado. Si el tiempo de subida es lo suficientemente corto, el vector de magnetizacion no sigue simplemente el campo pulsado sino que experimenta una precesion alrededor de la direccion del campo aplicado. Esta precesion giromagnetica persiste durante un tiempo que esta relacionado con procesos de atenuacion en el material magnetico. El vector de magnetizacion en precesion en el material magnetico constituye un oscilador a la frecuencia de precesion giromagnetica. La esfera magnetica esta situada en una cavidad de guia de ondas de modo que la energia del oscilador giromagnetico se acopla a la guia de ondas como una seral electromagnetica. Por consiguiente, la esfera magnetica se usa como un transductor excitado por impulsos que convierte la energia del campo magnetico pulsado en una seral de microondas en la guia de ondas. Las desventajas de este metodo de generacion de serales de microondas incluyen: la cantidad de energia y potencia que puede convertirse en una seral de microondas esta limitada por el requisitos de de un especimen esferico pequero de material magnetico, habitualmente YIG, para conseguir una precesion totalmente coherente temporal y espacialmente y, porque el campo magnetico pulsado se produce haciendo pasar una corriente pulsada grande a traves de una bobina externa, la razon de energia de microondas producida respecto a la energia almacenada en la bobina es inherentemente baja, ya que el campo magnetico pulsado se aplica en un gran volumen en comparacion con el volumen de la esfera.

El documento Simulation of Shock Waves in Ferrite-Loaded Coaxial Transmission Lines with Axial Bias (Dolan J E, Journal of Physics D and Applied Physics, vol. 32, n.D 15, 7 de agosto de 1999, paginas 1826-1831) presenta un modelo para el desarrollo de ondas de choque en lineas coaxiales cargadas con ferrita polarizadas axialmente. Sin embargo, este modelo se asocia con una amplitud de pulso utilizable minima y, por consiguiente, sus aplicaciones son limitadas.

Existe por tanto la necesidad de nuevas fuentes de radiacion de microondas y de RF que puedan producir serales de alta potencia de manera mas eficaz que las fuentes actualmente conocidas.

Por consiguiente, es un objeto de la presente invencion proporcionar un metodo y aparato alternativos para generar serales de RF o de microondas pulsadas.

En terminos generales, la invencion es un metodo que produce una seral de RF o de microondas modulando la amplitud de un impulso electrico. Ademas, en terminos generales, la invencion tambien se encuentra en un generador de serales que comprende componentes electricos y magneticos adecuados configurados para producir una seral de RF o de microondas. Se usa una linea de transmision que contiene un material magnetico con caracteristicas giromagneticas con pocas perdidas. Se inyecta un impulso electrico en esta linea de transmision con el fin de inducir precesion giromagnetica con pocas perdidas en el material magnetico, lo que a su vez modula la amplitud del impulso electrico a la frecuencia de precesion giromagnetica. La modulacion del impulso electrico a la frecuencia de precesion produce energia significativa a esta a esta frecuencia que puede extraerse despues e irradiarse usando una antena adecuada.

Segun un primer aspecto de la presente invencion se proporciona un generador de serales de RF o de microondas que comprende un generador de pulsos de video y un modulador de linea de transmision configurado para modificar los pulsos de video generados por precesion giromagnetica excitada por impulsos. Esto transferira una parte de la energia de los pulsos de video desde las bajas frecuencias a frecuencias de RF o de microondas produciendo de ese modo una forma de onda resultante con una componente de RF y/o de microondas. El pulso de video es un impulso electrico que se inyecta en la linea de transmision con el fin de inducir precesion giromagnetica con pocas perdidas en un material magnetico que forma parte de la linea de transmision. La precesion a su vez modula la amplitud del impulso electrico a la frecuencia de precesion giromagnetica. El material magnetico puede estar distribuido a lo largo de toda la longitud de la linea de transmision de tal manera que el impulso electrico tiene una interaccion ampliada con el mismo a medida que se propaga a lo largo de la linea de transmision. Puede aplicarse un campo magnetico externo a la linea de transmision que puede tener componentes orientadas axialmente o de otro modo respecto a la linea de transmision. La modulacion del impulso electrico a la frecuencia de precesion giromagnetica produce energia significativa a esta frecuencia.

En este contexto un pulso de video se define como un pulso electrico con un tiempo de subida corto con respecto a la anchura de pulso, y una amplitud sustancialmente constante a lo largo de la duracion del pulso. Cuando se alimenta un pulso de video a una antena adecuada, puede irradiarse un pulso de banda ultraancha (UWB). Las formas de onda de UWB son interesantes para aplicaciones de radar de alta resolucion porque su corta duracion de pulso puede proporcionar una buena resolucion objetivo, y el contenido de energia espectral, que es muy ancho, tiene potencial para acoplarse a una amplia gama de caracteristicas en un objetivo. Sin embargo, la mayor parte de la energia en una forma de onda de pulso de video esta contenida en componentes espectrales por debajo de la region de los 100 MHz y por tanto no se irradia en forma de onda de UWB.

Se ha encontrado que la modulacion del pulso de video a una frecuencia adecuada produce un pulso modulado que tiene un desplazamiento del contenido de energia significativo hacia las frecuencias de radio y/o microondas, lo que representa un importante aumento en la energia que puede irradiar la antena. Por tanto la modulacion respecto a la forma de onda permite enfocar la seral irradiada en mayor medida y aumenta el campo irradiado que puede producirse a una gran distancia de la fuente.

Preferiblemente el modulador incluye una linea de transmision no lineal que contiene material magnetico, mas preferiblemente con fuertes caracteristicas giromagneticas. Puesto que la modulacion de microondas y/u ondas de RF se produce a modo de onda progresiva, esto elimina en gran medida la restriccion en cuanto al volumen del material magnetico de la que adolece la tecnica anterior, permitiendo la generacion de mayores niveles de potencia.

Este disero permite lograr una interaccion ampliada fisica y electricamente entre el impulso electrico y el material magnetico. Las ventajas de este esquema son que puede excitarse un volumen significativamente mayor de material magnetico mediante una onda progresiva en una linea de transmision, y que la energia en el impulso electrico se usa de manera mas eficaz. Como consecuencia, la eficacia de la conversion de energia de este dispositivo es considerablemente mayor que la conseguida por dispositivos anteriores conocidos, tales como el dispositivo dado a conocer por Shaw et al. La linea de transmision soporta la seral de microondas que se genera por precesion giromagnetica en el material magnetico y aparece como una modulacion sobre el pulso de impulso electrico; por consiguiente no se requiere una guia de ondas separada para extraer la seral de RF y/o de microondas.

Puede usarse material no lineal para formar ondas de choque electromagneticas en lineas de transmision, por ejemplo, lineas de transmision coaxiales, tal como exponen Katayev, I.G., "Electromagnetic shock waves", Iliffe Books Ltd., 1966, y tambien Weiner M. y Silber L. "Pulse sharpening effects in ferrites", IEEE Trans Magn 1981, MAG-17, pags. 1472-1477. Las lineas de transmision pueden contener materiales magneticos saturables y usarse para producir impulsos electricos con tiempos de subida de pulso cortos. Estos dispositivos aprovechan la no linealidad magnetica del material magnetico para formar una "onda de choque electromagnetica" que es un cambio muy rapido en campos electricos y magneticos dentro de la linea de transmision. La tasa de cambio de estos campos viene determinada por la respuesta dinamica limite del material magnetico a fuertes campos aplicados. En realizaciones practicas de estos dispositivos se inyecta un impulso electrico en una linea de transmision coaxial que contiene el material magnetico. A medida que el pulso electrico se propaga a lo largo de la linea de transmision, el borde de ataque del pulso en entrada se modifica por la no linealidad magnetica, acortandose progresivamente el pulso de tipo de subida hasta que se alcanza el tiempo de respuesta limite. Una vez alcanzado el tiempo de respuesta limite, el pulso continua propagandose con este tiempo de subida. Este tipo de linea de choque electromagnetico puede usarse para formar pulsos de video con tiempos de subida de orden inferior a los nanosegundos.

La realizacion de la linea de transmision de esta invencion permite modificar una fuente de pulsos de video de alta potencia para dar las caracteristicas de forma de onda y frecuencia de una fuente de RF o de microondas pulsada.

Las caracteristicas electricas y magneticas de la linea de transmision no lineal, y los materiales de construccion, se seleccionan para producir una fuerte precesion giromagnetica de la magnetizacion dentro de los componentes magneticos cuando se inyecta un impulso electrico en la linea de transmision. La precesion giromagnetica inducida influye en la propagacion del impulso electrico inyectado y modula el impulso a frecuencias de RF y/o de microondas. Las caracteristicas de la modulacion vienen determinadas por el disero de la linea de transmision no lineal y por la seleccion de materiales magneticos adecuados. Se espera que los materiales magneticos adecuados exhiban un fuerte comportamiento giromagnetico con pocas perdidas.

La linea de transmision puede comprender un material magnetico con atenuacion giromagnetica baja. El material magnetico puede ser un material de ferrita con estructura de granate tal como granate de itrio-hierro.

El generador de impulsos puede producir un impulso de bombeo. El impulso de bombeo puede tener un tiempo de subida que es una fraccion del periodo de la forma de onda de RF o de microondas resultante. Este disero permite lograr una interaccion ampliada fisica y electricamente entre la seral de bombeo y el material magnetico. Las ventajas de este esquema son que puede excitarse un volumen significativamente mayor de material magnetico mediante una onda progresiva en una linea de transmision, y que la energia en el pulso de bombeo se usa de manera mas eficaz. Como consecuencia, la eficacia de la conversion de energia de este dispositivo es considerablemente mayor que la que puede alcanzarse en la tecnica anterior. La linea de transmision soporta la seral de RF y/o la seral de microondas que se genera por la precesion giromagnetica en el material magnetico y aparece como una modulacion sobre el pulso de video de bombeo; por consiguiente no se requiere una guia de ondas separada para extraer la seral de RF y/o de microondas.

El perfil espectral del pulso de salida resultante puede determinarse sintonizando la salida de frecuencia mediante el ajuste de la frecuencia a la que se modulan los pulsos de video variando la amplitud del campo magnetico axial constante Hax, y/o la amplitud del impulso de bombeo y/o las dimensiones del material magnetico y de la estructura coaxial.

Puede aplicarse un campo magnetico externo a la linea de transmision. Este campo magnetico puede tener componentes orientadas axialmente o de otro modo respecto a la linea de transmision. Preferiblemente la linea de transmision comprende aislantes de perdida dielectrica baja tales como politetrafluroetileno (PTFE) o polipropileno. La linea de transmision puede tener conductores compuestos de cobre, plata u oro u otros materiales de alta conductividad para minimizar la disipacion resistiva.

Segun un segundo aspecto de la invencion se proporciona una antena que tiene un generador de serales de microondas tal como se describio anteriormente.

Segun un tercer aspecto de la invencion se proporciona un metodo para generar serales de microondas que incluye las etapas de:

generar pulsos de video con tiempo de subida corto; y

modificar la energia de los pulsos de video desde frecuencias por debajo del intervalo de RF o de microondas hasta frecuencias en el intervalo de RF o de microondas

produciendo de ese modo una forma de onda resultante con una componente de RF o de microondas.

Los pulsos de video pueden hacerse pasar a traves de una linea de transmision que comprende un material magnetico que tiene atenuacion giromagnetica baja. El metodo puede comprender ademas la etapa de aplicar un campo magnetico al material magnetico, campo magnetico que esta orientado axialmente con respecto a la linea de transmision. Preferiblemente el campo magnetico es lo suficientemente fuerte para provocar mas de un 99% de alineacion de los movimientos magneticos del material magnetico.

La invencion se describira ahora adicionalmente a modo de ejemplo unicamente y con referencia a los dibujos adjuntos de los que:

la figura 1 muestra una comparacion grafica de las formas de onda temporales de una forma de onda de video y una forma de onda de video modulada adecuadamente para provocar un desplazamiento del contenido de energia significativo hacia las frecuencias de microondas;

la figura 2 muestra los espectros de Fourier asociados con la forma de onda de video y la forma de onda de video modulada de la figura 1;

la figura 3 muestra un diagrama esquematico de un aparato para generar serales de microondas segun la invencion;

la figura 4 muestra en detalle la disposicion geometrica de la estructura de linea de transmision coaxial y el material magnetico usado en el aparato de la figura 3;

la figura 5 es una representacion esquematica del campo magnetico aplicado a la linea de transmision no lineal de la figura 4.

La figura 1 compara la forma de onda de tiempo de un impulso 1 de video electrico convencional, con un tiempo de subida de 0,1 ns y una duracion de pulso de 1,5 ns y la forma de onda de tiempo de un pulso 2 modulado por microondas. El pulso electrico de video podria usarse normalmente para accionar una antena de UWB de manera directa. La figura 2 muestra los espectros de Fourier de la forma 3 de onda de pulso de video no modulada, y la forma 4 de onda modulada por microondas. A partir de la figura 2 puede observarse que la mayor parte de la energia en el pulso 1 de video esta contenida en componentes espectrales por debajo de la region de 100 MHz y que hay muy poca energia en las componentes de frecuencia mas alta. Por tanto, una gran parte de las componentes del pulso de video no sera irradiada por una antena porque la mayoria de las componentes tendra una frecuencia por debajo del punto de corte de la antena.

Sin embargo, el espectro de Fourier de la forma 4 de onda modulada muestra un pico 20 importante a la frecuencia de modulacion. Esto representa energia desplazada desde las frecuencias de video hasta las frecuencias de microondas y un aumento importante en la energia que puede irradiarse en la practica por una antena debido a que una parte mas grande de las componentes de los pulsos modulados tienen frecuencias por encima del punto de corte de la antena.

El aparato en la figura 3 incluye un generador 5 de pulsos de video de alta potencia. El generador 5 de pulsos produce un impulso de bombeo. El impulso de bombeo es una seral de video de alta potencia con una duracion normalmente de 1 a 10 ns y un tiempo de subida de pulso en el intervalo entre 1 ps y 50 ps. La amplitud de tension de este impulso de bombeo depende de la aplicacion y puede ser desde menos de 10 kV hasta varios 100 kV. Tales generadores de pulsos normalmente se conmutan mediante tiratrones de hidrogeno o semiconductores de alta potencia y los producen empresas especializadas entre las que se incluyen Kentech Ltd y FID Technologies GmbH. El generador de pulsos tambien puede contener alguna forma de linea de choque electromagnetico para afinado de pulsos. El impulso de bombeo se inyecta en una linea 6 de transmision no lineal (por ejemplo una linea de transmision coaxial) que contiene material 10 magnetico (vease la figura 4) que se selecciona para soportar fuertes caracteristicas giromagneticas. Se proporciona una estructura 7 de magnetizacion alrededor del exterior de la linea 6 de transmision para aplicar polarizacion al material 10 magnetico. La salida de la linea 6 de transmision no lineal se alimenta a una estructure 8 de carga adecuada tal como una antena.

La figura 4 muestra la estructura de la linea 6 de transmision coaxial. En esta realizacion se colocan toroides 9 magneticos coaxialmente alrededor de un conductor 13 central de la linea 6 de transmision. El material 10 magnetico rodea los toroides 9. Los toroides 9 estan rodeados a su vez por un dielectrico 11 aislante de alta tension tal como politetrafluroetileno (PTFE) y este esta encerrado por el conductor 12 de retorno de la linea 6 de transmision.

En referencia a la figura 5, se genera un campo magnetico constante Hax por la estructura 7 de magnetizacion y este campo se aplica a la linea 6 de transmision no lineal en una orientacion axial u otra. La finalidad del campo magnetico constante Hax es alinear el vector de magnetizacion del material 10 magnetico a lo largo de un eje particular, normalmente la direccion axial de la linea 6 de transmision. La alineacion inicial de las magnetizaciones es un requisito previo para la estimulacion de la precesion giromagnetica. Preferiblemente, Hax es suficiente para provocar un 99,9% de alineacion de las magnetizaciones, aunque puede conseguirse todavia una potencia de salida de microondas significativa para un menor grado de alineacion. La fuente externa del campo 7 magnetico puede ser un solenoide enrollado alrededor de la linea 6 de transmision o un conjunto adecuadamente dispuesto de imanes permanentes.

El impulso de bombeo produce un campo magnetico Hc circunferencial l/2nr, donde I es la corriente de pulso y r es el radio medio del material magnetico, en la linea 6 de transmision, que hace rotar el vector de magnetizacion del material 10 magnetico alejandolo de la direccion inicial hacia la direccion circunferencial. La tasa a la que se hace rotar el vector de magnetizacion del material 10 magnetico depende del tiempo de subida del impulso de bombeo, y el tiempo de subida del pulso de bombeo deberia ser por tanto tan corto como sea posible. Preferiblemente, el tiempo de subida es una fraccion de un periodo de la forma de onda de microondas resultante. El tiempo de subida sera por tanto del orden de 1 a 50 ps en la presente realizacion. Un tiempo de subida lo suficientemente corto para el impulso de bombeo provocara que el vector de magnetizacion en el material 10 magnetico experimente una precesion giromagnetica alrededor de la direccion del campo magnetico aplicado de manera neta a una tasa definida por la expresion:

donde; es la tasa de cambio de magnetizacion en el material 10 magnetico,

y es la razon giromagnetica,

!0 es la permeabilidad del espacio libre,

M es la magnetizacion del material 10 magnetico,

H es el campo magnetico aplicado,

a es el factor de atenuacion,

Ms es la magnetizacion de saturacion del material 10 magnetico.

La precesion del vector de magnetizacion del material 10 magnetico proporciona una componente oscilante del campo magnetico en la linea 6 de transmision. Esta componente del campo en precesion en el material magnetico se acopla al campo del impulso de bombeo para producir una modulacion de la amplitud del impulso de bombeo. La longitud de la linea 6 de transmision no lineal requerida para que la seral modulada se acumule hasta su amplitud en estado estacionario es normalmente de 5-50 cm. La duracion de la modulacion por microondas que puede desarrollarse en la practica es normalmente del orden de 1 a 5 ns para un unico impulso.

La profundidad y duracion de modulacion del impulso de bombeo dependen de las caracteristicas de precesion giromagnetica del material 10 magnetico (habitualmente ferrita o granate de itrio-hierro (YIG)), y tambien los mecanismos de perdida dielectrica y conductiva en la linea 6 de transmision. La precesion giromagnetica se excita por el borde de ataque del impulso de bombeo y persiste durante un tiempo que viene determinado por mecanismos de atenuacion y perdida tanto en el material 10 magnetico como en la estructura 6 de la linea de transmision. Tasas de perdida inferiores dan lugar a mayores profundidades de modulacion y a periodos de caida mas largos. La principal contribucion a la caida de la precesion es la atenuacion giromagnetica en el material 10 magnetico. Con el fin de producir la seral de microondas mas larga, es por tanto preferible usar materiales con pocas perdidas giromagneticas tales como materiales de ferrita con estructura de granate en forma de cristal individual o policristalina. Tambien es preferible reducir perdidas de alta frecuencia en la estructura de la linea 6 de transmision usando aislantes 11 de perdida dielectrica baja tal como PTFE o polipropileno y tambien minimizar la disipacion resistiva en los conductores de la linea 6 de transmision usando materiales de alta conductividad tales como cobre, plata u oro.

Es posible sintonizar la salida de frecuencia. La frecuencia de precesion giromagnetica depende de las propiedades del material 10 magnetico usado, de la amplitud del campo magnetico axial constante Hax, de la amplitud del impulso de bombeo y de las dimensiones del material magnetico y de la estructura coaxial. La amplitud del campo magnetico axial Hax y/o la amplitud del impulso de bombeo pueden usarse por tanto para ajustar la frecuencia de la modulacion por microondas y por tanto para determinar el perfil espectral del pulso de salida resultante.

El dispositivo puede aplicarse en un modo de tasa de repeticion ultraalta. La potencia irradiada viene determinada por el producto de energia de pulso por tasa de repeticion de pulso. La potencia irradiada puede aumentarse por tanto aumentando la tasa de repeticion de pulso. La potencia maxima y la tasa de repeticion estan limitadas por cuestiones termicas y de enfriamiento. El tiempo de recuperacion tras un pulso directo individual es del orden de 5 ns. Esto significa que es factible accionar la linea de transmision en modo por rafagas a tasas de repeticion de pulsos extremadamente altas hasta del orden de 100-200 MHz o superiores. Las tecnicas para generar tales rafagas de pulsos pueden implicar conmutacion de semiconductores apropiada o el uso de una red de formacion de pulsos (PFN).

5 Puede usarse por tanto una rapida sucesion de pulsos de video de igual polaridad o de polaridad alterna para producir una rapida sucesion de serales de microondas es decir crear un tren de rafagas de microondas casi continuas.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

   1.

   Generador de serales de radiofrecuencia (RF) o de microondas que comprende un generador (5) de pulsos de video, un modulador (6) de linea de transmision configurado para modificar los pulsos de video generados mediante accion giromagnetica excitada por impulsos para transferir una parte de la energia de los pulsos de video desde frecuencias mas bajas hasta una salida de frecuencia que tiene frecuencias en el intervalo de RF o de microondas produciendo de ese modo una forma de onda de RF o de microondas resultante, caracterizado porque la linea (6) de transmision comprende un material (10) magnetico que tiene atenuacion giromagnetica baja.

2. 2.

   Generador de serales de RF o de microondas segun la reivindicacion 1, caracterizado porque se aplica un campo magnetico a la linea (6) de transmision.

3. 3.

   Generador de serales de RF o de microondas segun la reivindicacion 2, caracterizado porque el campo magnetico tiene una componente (Hax) orientada axialmente respecto a la linea (6) de transmision.

4. 4.

   Generador de serales de RF o de microondas segun cualquier reivindicacion anterior, caracterizado porque el modulador (6) de linea de transmision comprende una linea de transmision no lineal que comprende un material de ferrita con estructura de granate.

5. 5.

   Generador de serales de RF o de microondas segun la reivindicacion 4, caracterizado porque el material

   (10) magnetico es granate de itrio-hierro.

6. 6.

   Generador de serales de RF o de microondas segun cualquier reivindicacion anterior, caracterizado porque la linea (6) de transmision comprende aislantes (11) de perdida dielectrica baja.

7. 7.

   Generador de serales de RF o de microondas segun cualquier reivindicacion anterior, caracterizado porque la linea (6) de transmision tiene conductores compuestos de cobre, plata u oro.

8. 8.

   Generador de serales de RF o de microondas segun cualquier reivindicacion anterior, caracterizado porque el generador (5) de impulsos produce un impulso de bombeo.

9. 9.

   Generador de serales de RF o de microondas segun cualquier reivindicacion anterior, caracterizado ademas porque comprende un sintonizador de salida de frecuencia para ajustar la frecuencia a la que se modulan los pulsos de video.

10. 10.

    Generador de serales de RF o de microondas segun la reivindicacion 8, caracterizado porque el impulso de bombeo tiene un tiempo de subida que es una fraccion del periodo de la forma de onda de RF o de microondas resultante.

11. 11.

    Generador de serales de RF o de microondas segun cualquier reivindicacion anterior en combinacion con una antena.

12. 12.

    Metodo para generar serales de radiofrecuencia (RF) o de microondas que incluye las etapas de:

    generar impulsos de video de alta potencia; y

    modificar la energia de los pulsos de video desde frecuencias mas bajas hasta frecuencias en el intervalo de RF o de microondas

    produciendo de ese modo una forma de onda resultante con una componente de RF o de microonda, caracterizado porque la etapa de modificar la energia de los pulsos de video comprende hacer pasar los impulsos de video a traves de una linea (6) de transmision que comprende un material (10) magnetico que tiene atenuacion giromagnetica baja.

13. 13.

    Metodo segun la reivindicacion 12, caracterizado porque la etapa de modificar la energia de los pulsos de video comprende hacer pasar los impulsos de video a traves de una linea (6) de transmision que comprende un material de ferrita con estructura de granate.

14. 14.

    Metodo segun la reivindicacion 13, caracterizado ademas porque comprende la etapa de aplicar un campo magnetico al material magnetico, campo magnetico que esta orientado axialmente con respecto a la linea

    (6) de transmision.

15. 15.

    Metodo segun la reivindicacion 14, caracterizado porque el material (10) magnetico es lo suficientemente fuerte para provocar una alineacion superior al 99% de los momentos magneticos del material magnetico.