FR2605461A1

FR2605461A1 - Resonateur ferromagnetique pour circuits en hyperfrequences

Info

Publication number: FR2605461A1
Application number: FR8714471A
Authority: FR
Inventors: Yasuyuki Mizunuma; Hiroyuki Nakano; Yoshikazu Murakami
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1988-04-22
Anticipated expiration: 2007-10-20
Also published as: GB2197756B; US4847579A; CA1277377C; GB8724447D0; GB2197756A; FR2605461B1; DE3735500A1; KR880005707A; JPS63103501A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES RESONATEURS FERROMAGNETIQUES. ELLE SE RAPPORTE A UN RESONATEUR FERROMAGNETIQUE COMPRENANT UN FILM FERRIMAGNETIQUE MINCE 1 AU-DESSUS DUQUEL EST PLACEE UNE LIGNE 3 DE TRANSMISSION, AYANT DE PREFERENCE, A SES EXTREMITES, DES CAVITES 4 QUI DELIMITENT DES PARTIES PARALLELES 5 D'IMPEDANCE AVANTAGEUSEMENT EGALE AU DOUBLE DE CELLE DE LA PARTIE CENTRALE DE LA LIGNE 3 DE TRANSMISSION. UN DISPOSITIF MAGNETIQUE APPLIQUE UN CHAMP MAGNETIQUE DE POLARISATION, SI BIEN QUE LA DISTRIBUTION DU CHAMP MAGNETIQUE DANS LE FILM FERRIMAGNETIQUE MINCE CORRESPOND A LA DISTRIBUTION D'AIMANTATION ET PERMET LA SUPPRESSION DES MODES PARASITES. APPLICATION A LA FABRICATION DE FILTRES ET D'OSCILLATEURS EN HYPERFREQUENCES.

Description

La présente invention concerne un résonateur

ferromagnétique, mettant en oeuvre la résonance ferro-

magnétique et qui convient avantageusement à des appareil-

lages travaillant en hyperfréquences, tels que les filtres et oscillateurs pour hyperfréquences. On a déjà proposé un résonateur ferromagnétique, par exemple un filtre, mettant en oeuvre la résonance

ferromagnétique d'un dispositif ayant un film ferrimagné-

tique mince d'un grenat de fer et d'yttrium (appelé en abrégé "YIG"), formé par croissance d'un film mince de YIG par un procédé de croissance épitaxiale en phase liquide sur un substrat d'un grenat de gallium et de gadolinium (désigné en abrégé dans la suite par "GGG"), et par attaque sélective du film mince de YIG suivant un dessin prédéterminé. Des filtres de ce type sont par exemple décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique

n 4 547 754.

Les appareils travaillant en hyperfréquences, par exemple un filtre utilisant un tel dispositif à film mince de YIG, présentent des avantages car le facteur

Q de surtension de la résonance dans la bande des hyper-

fréquences est élevé, la construction est peu encombrante, le procédé de croissance épitaxiale en phase liquide

et le procédé d'attaque lithographique sélective convien-

nent à une production en grande série, et l'utilisation d'un film mince facilite la formation de circuits intégrés en hyperfréquences, mettant en oeuvre des microlignes

plates comme lignes de transmission.

On sait qu'on a utilisé des sphères monocris-

tallines de YIG comme résonateurs ferromagnétiques d'appa-

reillages en hyperfréquences mettant en oeuvre une réso-

nance ferromagnétique. La sphère monocristalline de YIG présente des avantages car l'établissement du mode magnétostatique est difficile et le seul mode de résonance s'établit avec un mode à précession uniforme. Cependant, la sphère monocristalline de YIG pose des problèmes de

traitement et de fabrication en série. Ainsi, le dévelop-

pement et l'application pratique du résonateur ferromagné-

tique mettant en oeuvre un film mince de YIG, plus préci-

sément un film mince ferrimagnétique, sont souhaitables.

Par ailleurs, le mode magnétostatique établi lorsqu'un champ magnétique continu est appliqué perpendi- culairement à la surface d'un disque ferrimagnétique est analysé dans l'article de "Journal of Applied Physics, Vol. 48, p. 3001 - 3007, juillet 1977" dans lequel les modes sont représentés par (n, N)m, n étant le nombre de noeuds dans la direction circonférentielle, N le nombre de noeuds suivant le diamètre et m-1 le nombre de noeuds dans le sens de l'épaisseur. Lorsque le champ magnétique à haute fréquence a une uniformité suffisante sur toute l'étendue du disque ferrimagnétique, les modes (1, N)1 sont les modes magnétostatiques principaux. Lors de la

construction d'un filtre ou d'un oscillateur en hyper-

fréquences, le mode principal (1, 1)1 du système (1, N)1 est utilisé et le reste des modes magnétostatiques est

considéré comme constitué de modes parasites, c'est-

à-dire une réponse parasite ou une oscillation parasite.

Par exemple, le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n 4 547 754 propose un résonateur utilisant un film mince ferrimagnétique de YIG ayant une gorge annulaire, et un résonateur comprenant un film mince ferrimagnétique de YIG ayant une partie centrale dont l'épaisseur est inférieure à celle de la partie périphérique, les deux résonateurs étant destinés à éviter le mode à réponse parasite. D'autre part, comme la fréquence de fonctionnement du résonateur à film ferrimagnétique mince peut être

modifiée sur une large gamme par variation du champ magné-

tique appliqué, le résonateur à film ferrimagnétique mince est utilisé par exemple dans des oscillateurs en hyperfréquences à fréquence variable et des filtres en hyperfréquences à fréquence variable. Cependant, dans cette application, le facteur Q de surtension sans charge du mode parasite augmente, comme le facteur de surtension sans charge du mode principal, avec la fréquence, et

en conséquence, le mode parasite ne peut pas être ignoré.

Un tel comportement du résonateur à film ferrimagnétique

mince est dû essentiellement à la distribution de l'aiman-

tation d'excitation. Comme représenté sur la figure 23 par exemple, dans le procédé d'excitation illustré par le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n 4 547 754, une ligne plate, c'est-à-dire une ligne 3 de transmission, ayant une première extrémité connectée à un conducteur 2 de masse, ayant une épaisseur uniforme, une largeur uniforme et une impédance uniforme, est disposée transversalement à un film ferrimagnétique mince 1 en forme de disque,

afin qu'elle soit couplée magnétiquement au film ferri-

magnétique mince 1. Si l'on suppose que la direction X correspond à la longueur de la ligne 3 de transmission, que la direction Y est perpendiculaire à la direction X, le long de la surface du film ferrimagnétique mince

1, que 91 désigne la distance comprise entre l'extré-

mité à la masse de la ligne 3 de transmission et le film ferrimagnétique mince 1, et que k2 désigne la longueur d'une partie dans laquelle le film ferrimagnétique mince 1 et la ligne 3 de transmission se recouvrent, le champ magnétique Hy créé par un courant irf circulant dans la direction Y est pratiquement uniforme lorsque

91= x <z1 + ú2.

Les distributions calculées d'aimantation pour

les modes (1, N)1 (N = 1, 2 et 3) sur le film ferrimagné-

tique mince 1 à l'état de résonance magnétique sont repré-

sentées sur la figure 24. Ces distributions de l'aiman-

tation sont les mêmes quelle que soit la direction diamé-

trale. Compte tenu de la distribution d'aimantation du champ magnétique appliqué au film ferrimagnétique mince 1 dans cette construction, lorsqu'un courant à haute fréquence irf est appliqué, une onde stationnaire est exprimée par la relation Ix = irf cos (2 x/ X g) (1) dans laquelle X g est la longueur d'onde sur la ligne

3 de transmission. Lorsque la composante y du champ magné-

tique créé par le courant irf est exprimée par la relation Hy(x), Hy(x)Ix, on obtient Hy(x) irf cos (2l x/X g) (2) En conséquence, pour une position telle que x << X g/4, c'est-à-dire une position proche de l'extrémité à la masse de la ligne 3 de transmission pour laquelle x est

presque égal à zéro, Hy(x) est pratiquement constant.

Dans une plage telle que x < Xg/4, Hy diminue jusqu'à

une valeur nulle pour x = Xg/4, suivant une courbe cosi-

nusoldale.

Ainsi, lorsque la fréquence de irf est faible, c'est-à-dire lorsque g a une valeur relativement élevée, H est pratiquement constant le long de la ligne 3 de Y

transmission et, lorsque la fréquence de irf est relative-

ment élevée, c'est-à-dire lorsque Xg a une valeur rela-

tivement faible, l'extrémité à la masse et l'autre extré-

mité du film ferrimagnétique mince 1 présentent des diffé-

rences d'intensité du champ magnétique.

La présente invention a pour objet la réalisation

d'un résonateur ferromagnétique perfectionné.

Elle concerne aussi un résonateur ferromagnétique

dans lequel la réponse parasite est supprimée.

Plus précisément, l'invention concerne un résona-

teur ferromagnétique qui comporte un film ferrimagnétique

mince, une ligne de transmission couplée au film ferri-

magnétique mince, et un dispositif destiné à appliquer un champ magnétique de polarisation perpendiculairement à une grande face du film ferrimagnétique mince, la ligne de transmission créant un champ magnétique ayant une distribution semblable à la distribution d'aimantation

dans un mode principal de résonance ferrimagnétique per-

pendiculaire du film ferrimagnétique mince.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion seront mieux compris à la lecture de la description

qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en réfé-

rence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un résonateur ferromagnétique, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, représentant la disposition relative

d'un film ferrimagnétique mince et d'une ligne de trans-

mission; la figure 2 est une coupe partielle d'une partie essentielle du résonateur ferromagnétique de la figure 1;

les figures 3 et 4 sont des vues en plan repré-

sentant la disposition relative d'un film ferrimagnétique mince et d'une ligne de transmission, dans d'autres modes de réalisation de l'invention; les figures 5A, 5B et 5C sont des coupes de films ferrimagnétiques minces selon la présente invention;

les figures 6, 7 et 8 sont des diagrammes repré-

sentant les caractéristiques de réflexion des résona-

teurs ferromagnétiques selon l'invention;

les figures 9 et 10 sont des graphiques repré-

sentant les pertes mesurées par insertion des résona-

teurs ferromagnétiques selon l'invention;

les figures 11 et 12 sont des graphiques repré-

sentant la dépendance mesurée de la perte par insertion dans la ligne de transmission avec le rapport a/b de la ligne de transmission, pour des fréquences du mode principal et du mode parasite respectivement;

les figures 13 et 14 sont des graphiques repré-

sentant les pertes mesuréesparinsertion dans les lignes de transmission de résonateurs ferromagnétiques selon l'invention; les figures 15 et 16 sont des agrandissements des parties cerclées des figures 13 et 14;

les figures 17, 18 et 19 sont des coupes par-

tielles des parties essentielles. de résonateurs ferroma-

gnétiques d'autres modes de réalisation de l'invention; les figures 20, 21 et 22 sont respectivement une coupe transversale, une vue en plan de la partie essentielle et une perspective éclatée d'un filtre en hyperfréquences à fréquence variable selon l'invention; la figure 23 est une vue en plan d'un résonateur ferromagnétique de type connu; la figure 24 est un graphique représentant la distribution d'aimantation, facilitant l'explication du procédé classique d'excitation;

les figures 25 et 26 sont des diagrammes repré-

sentant les caractéristiques de réflexion d'un résona-

teur ferromagnétique classique;

les figures 27 et 28 sont des graphiques repré-

sentant les pertes mesurées par insertion d'un résona-

teur ferromagnétique classique;

les figures 29 et 30 sont des graphiques repré-

sentant les pertes mesurées par insertion d'un résona-

teur ferromagnétique classique; et les figures 31 et 32 sont des agrandissements

des parties cerclées des figures 29 et 30 respectivement.

Un résonateur ferromagnétique selon l'invention comporte un film ferrimagnétique mince et une ligne de transmission couplée au film ferrimagnétique mince

et capable de donner une distribution d'un champ magnéti-

que à haute fréquence qui correspond à une distribution d'aimantation dans le mode principal de la résonance

magnétique perpendiculaire du film ferrimagnétique mince.

Selon l'invention, une distribution d'un champ magnétique dans la ligne de transmission correspond à une distribution d'aimantation dans le mode objectif du film ferrimagnétique mince, c'est-à-dire le mode

principal ou fondamental de résonance des modes uniformes.

Ainsi, le film ferrimagnétique mince et la ligne de transmission sont couplés faiblement dans les modes

d'ordre supérieur à celui du mode objectif, c'est-à-

dire dans les modes parasites, si bien que la résonance

parasite est supprimée.

Un résonateur ferromagnétique, dans un premier mode de réalisation selon l'invention, est décrit en

référence à la figure 1.

Un film ferrimagnétique mince 1 est formé d'un film mince de YIG ayant la forme d'un disque. Une ligne 3 de transmission, sous forme d'une ligne plate, est disposée diamétralement sur le film ferrimagnétique mince 1 et est couplée magnétiquement à ce film 1. Dans ce mode de réalisation, la ligne 3 de transmission a une impédance de 50 n et une largeur W de 1,22 mm. Des cavités 4 sont formées dans la ligne 3 de transmission, à ses extrémités opposées, afin qu'elles soient tournées vers les parties périphériques du film ferrimagnétique mince 1. Des parties parallèles 5 d'impédance élevée, ayant chacune une largeur Ws de 0,171 mm et une impédance élevée de 100 Q, sont formées sur les côtés opposés

de chaque cavité 4.

On se réfère maintenant à la figure 2 qui repré-

sente, en coupe, un résonateur comprenant le film ferri-

magnétique mince 1, le résonateur étant formé avec une construction à lignesplatesformant un substrat suspendu,

connue de façon générale d'après le brevet des Etats-

Unis d'Amérique n 4 679 015. Le film ferrimagnétique mince 1 de YIG est formé par croissance de YIG sous forme d'un film mince sur un substrat non magnétique 6 tel qu'un substrat de GGG, et par formation du film mince de YIG au dessin prédéterminé voulu par un procédé photolithographique, ce dessin étant celui d'un disque dans ce mode de réalisation. La ligne 3 de transmission ayant le dessin nécessaire, décrit en référence à la figure 1, est formée sur un substrat isolant 7, par exemple de SiO2. La ligne 3 de transmission est formée par dépôt d'une couche métallique sur le substrat isolant 7, à l'aide d'un procédé d'évaporation sous vide ou de pulvérisation cathodique, et par attaque chimique de la couche métallique suivant le dessin prédéterminé,

par un procédé photolithographique.

Le substrat non magnétique 6 de GGG et le substrat isolant 7 sont alors placés l'un sur l'autre afin que

le film ferrimagnétique mince 1 et la ligne 3 de trans-

mission soient couplés magnétiquement. L'ensemble formé par le substrat non magnétique 6 de GGG et le substrat isolant 7 est maintenu entre un conducteur supérieur 8 et un conducteur inférieur 9, avec des entrefers ou espaces 50a et 50b entre la ligne 3 de transmission et le conducteur supérieur 8, et entre le substrat non

magnétique 6 et le conducteur inférieur 9, respectivement.

Comme décrit en référence à la figure 1, la ligne 3 de transmission est connectée électriquement, à une première extrémité, au conducteur inférieur 9 qui joue

aussi le rôle d'un conducteur électrique 2 de masse.

Dans le résonateur ferromagnétique selon l'inven-

tion, ayant cette construction, la ligne 3 de transmis-

sion comporte une ligne à impédance de 50 Q et des lignes parallèles à impédance de 100 Q En conséquence, une réflexion indésirable due à une désadaptation d'impédance, est évitée et un courant à haute fréquence, transmis dans la ligne à impédance de 50,Q. est répartie de façon sensiblement égale dans les deux lignes parallèles à impédance de 100 Q, si bien que l'intensité du champ magnétique produit par la ligne de 100 Q est réduite à la moitié environ de celle du champ produit par la ligne à 50 Q. Dans le premier mode de réalisation représenté sur la figure 1, les cavités 4 sont formées dans la

ligne 3 de transmission de manière qu'elles soient tour-

nées vers les parties périphériques diamétralement oppo-

sées du film ferrimagnétique mince 1. Cependant, une seule cavité 4 peut être formée à l'extrémité à la masse de la ligne 3 de transmission comme représenté sur la figure 3 ou, comme représenté sur la figure 4, deux lignes 5 d'impédance élevée, par exemple des lignes ayant une impédance de 100 Q, courbées de manière

qu'elles s'écartent l'une de l'autre, peuvent être for-

mées à chaque extrémité de la ligne 3 de transmission de manière que le champ magnétique Hy soit incliné le long des lignes à impédance de 100 n, la distribution

du champ magnétique se rapprochant ainsi de la distribu-

tion d'aimantation dans le mode principal. Sur les figures 3 et 4, les parties qui correspondent à celles qu'on a déjà décrites en référence à la figure 1, sont désignées

par des références numériques identiques, et leur des-

cription est omise.

Le film ferrimagnétique mince 1 peut être formé avec une construction décrite dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique n 4 547 754 afin que le film ferrimagnétique mince 1 lui-même puisse supprimer le

mode magnétostatique parasite qui pourrait être créé.

Ainsi, la création d'une distribution d'aimantation dans le mode à résonance parasite est supprimée et affecte très peu le mode fondamental de résonance par utilisation du fait que la distribution d'aimantation dans le mode magnétostatique, dans le film ferromagnétique mince 1, est différente, entre le mode de résonance principale et le mode de résonance parasite. Concrètement, comme

représenté sur la figure 5A par exemple, une gorge annu-

laire 51 est formée concentriquement, dans le film ferri-

magnétique mince 1, afin que l'aimantation à haute fré-

quence d'un mode (1, 1)1 soit nulle. La gorge annulaire

51 peut être une gorge continue ou intermittente.

Une autre construction du film ferrimagnétique mince 1 peut être réalisée de manière qu'une partie mince

52 soit formée dans la zone interne du film ferrimagnéti-

que mince 1 comme représenté sur la figure 5B, afin que l'excitation du mode parasite soit supprimée par expansion du champ démagnétisant plat dans la zone interne du film

ferrimagnétique mince 1.

En outre, comme représenté sur la figure 5C, le film ferrimagnétique mince peut avoir une gorge 51

et une zone mince délimitée par la gorge 51.

En outre, en plus de la formation de la gorge 51 et/ou de la partie mince 52, ou sans la gorge 51 ni la partie mince 52, une distribution nécessaire d'aimantation peut être obtenue par implantation d'ions

non magnétiques, afin que l'aimantation des modes supé-

rieurs soit supprimée. Les figures 6 à 8 sont des diagrammes de Smith représentant les caractéristiques mesurées de réflexion de résonateurs ferromagnétiques ayant la construction représentée sur la figure 1 (figures 6 et 7) et celle qui est représentée sur la figure 3 (figure 8), toutes ces constructions ayant un film ferrimagnétique mince 1 tel que représenté sur la figure 5A, ayant la gorge

51. Les figures 6, 7 et 8 représentent les caractéris-

tiques mesurées de réflexion lorsque la fréquence f de résonance et la plage Af de fréquences ont les valeurs suivantes: f = 5 GHz et Af = 0-,46 GHz, f = GHz et Af = 0,6 GHz, et f = 10 GHz et f = 0,6 GHz, respectivement. Les figures 25 et 26 sont aussi des diagrammes de Smith représentant les caractéristiques mesurées de réflexion du résonateur ferromagnétique décrit en référence à la figure 23, pour f = 5 GHz et Af = 0,4 GHz d'une part, et pour f = 10 GHz et Af =

0,6 GHz respectivement. Dans le résonateur ferromagnéti-

que ayant les caractéristiques de réflexion représentées

sur les figures 6 et 7, c'est-à-dire le résonateur ferro-

magnétique ayant la configuration représentée sur la figure 1, et dans le résonateur ferromagnétique ayant les caractéristiques de réflexion représentées sur la figure 8, c'est-à-dire le résonateur ferromagnétique ayant la construction représentée sur la figure 3, on obtient a/b = 7/3 et a/b = 6/4 respectivement, a

étant la distance comprise entre le centre du film ferri-

magnétique mince 1 et le bord interne de la cavité 4, et b étant la distance comprise entre le bord interne de la cavité 4 et la périphérie du film ferrimagnétique

mince 1.

Comme l'indique clairement la comparaison des

caractéristiques de réflexion des résonateurs ferro-

magnétiques selon l'invention, représentés sur les figures

6 et 8, et celles du résonateur ferromagnétique repré-

senté sur les figures 25 et 26, ne correspondant pas à l'invention, les résonateurs ferromagnétiques selon l'invention suppriment efficacement les modes parasites

lorsque N est égal ou supérieur à deux.

Les figures 9 et 10 représentent les caractéris-

tiques mesurées de transmission, c'est-à-dire la varia-

tion de la perte par insertion avec la fréquence, dans

le cas du résonateur ferromagnétique de l'invention repré-

senté sur la figure 1. Les figures 27 et 28 représentent

les caractéristiques mesurées de transmission du résona-

teur ferromagnétique représenté sur la figure 23. Au cours de la mesure des caractéristiques de transmission, les lignes plates étaient connectées chacune, à une première extrémité, à une source de signaux et, à l'autre

extrémité, à une charge de valeur adaptée.

Comme l'indique la comparaison des figures 9

et 10 et des figures 27 et 28, le résonateur ferromagné-

tique selon l'invention permet une suppression efficace du mode parasite. Les facteurs externes respectifs de surtension Q du résonateur ferromagnétique (figure 23) et du résonateur ferromagnétique selon l'invention, ayant les lignes à impédance de 100 n (figure 1), dans le mode parasite du second ordre, sont de 433 et 474 pour 1 GHz et 10 GHz respectivement et de 718 et 918 pour 1 GHz

et 10 GHz respectivement.

La figure 11 représente la variation mesurée

de la perte maximale par insertion dans le mode princi-

pal, en fonction de a/b, représentant la longueur des

lignes de transmission à impédance de 100 Q, c'est-à-

dire des parties 5 d'impédance élevée, dans le cas du résonateur ferromagnétique de la figure 1. Sur la figure

11, les courbes 101, 102 et 103 correspondent aux fré-

quences centrales de 1 GHz, 5 GHz et 10 GHz respectivement.

La figure 12, qui est analogue à la figure 11, représente la variation mesurée de la perte maximale par insertion en mode parasite en fonction de a/b, pour le même résonateur ferromagnétique. Sur la figure 12, les courbes 111, 112 et 113 correspondent aux fréquences centrales de 1 GHz, 5 GHz et 10 GHz respectivement. Comme l'indique clairement la figure 12, la perte par

insertion en mode parasite est la plus faible, c'est-

à-dire que les caractéristiques de transmission sont les meilleures, lorsque le rapport a/b est de l'ordre

de 5/5.

Les figures 13 et 14 représentent la variation de la perte par insertion avec la fréquance du résonateur

ferromagnétique de la figure 1, ayant un film ferrimagné-

tique mince 1 de YIG muni d'une gorge annulaire, et celle du même résonateur ferromagnétique ayant un film ferrimagnétique mince 1 de YIG n'ayant pas de

gorge annulaire, respectivement, a/b étant égal à 5/5.

Les figures 15 et 16 sont des agrandissements des parties cerclées des figures 13 et 14, représentant la perte par insertion en mode parasite. Les figures 29 et 30 représentent la variation de la perte par insertion avec la fréquence dans une bande de fréquences qui a une fréquence centrale de l'ordre de 5 GHz, dans le

cas du résonateur ferromagnétique de la figure 23, com-

prenant un film ferrimagnétique mince 1 de YIG ayant

une gorge annulaire et dans le cas du résonateur ferro-

magnétique de la figure 23 ayant un film ferrimagnétique

mince 1 de YIG, sans gorge annulaire respectivement.

Les figures 31 et 32 sont des agrandissements des parties

cerclées des figures 29 et 30, en mode parasite.

Il est évident, d'après la comparaison des figures , 16, 31 et 32, que le résonateur ferromagnétique selon l'invention permet une réduction efficace des pertes par insertion en mode parasite et, comme l'indique la figure 15, le film ferrimagnétique mince ayant une gorge annulaire 51 permet une réduction plus importante

des pertes par insertion en mode parasite.

Dans les modes de réalisation précédents de l'in-

vention, le dessin de la ligne 3 de transmission est

choisi pour une distribution convenable du champ magné-

tique sur le film ferrimagnétique mince 1 de YIG. La distribution convenable du champ magnétique peut aussi être formée sur le film ferrimagnétique mince 1 par flexion de la surface de la ligne 3 de transmission comme

représenté sur la figure 17 afin que la ligne 3 de trans-

mission soit couplée au film ferrimagnétique mince 1

avec une distribution voulue du degré de couplage.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 17, la ligne 3 de transmission est disposée sur

une entretoise 7A formée sur un substrat isolant 7.

Les figures 18 et 19 représentent un résonateur ferromagnétique, selon un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 18 est une coupe longitudinale, c'est-à-dire une coupe dans la direction de transmission, et la figure 19 une coupe transversale, c'est-à-dire transversalement à la direction de transmission. Dans ce mode de réalisation, une saillie est formée par exemple à la surface d'un conducteur électrique inférieur 9 tourné vers le film ferrimagnétique mince 1 de YIG de manière que la distance comprise entre le conducteur électrique inférieur 9 et le film ferrimagnétique mince 1 varie avec une distribution voulue sur le film ferrimagnétique mince 1 et qu'une distribution voulue du champ magnétique

soit obtenue sur le film ferrimagnétique mince 1.

Sur les figures 17, 18 et 19, les parties analo-

gues à celles qu'on a déjà décrites en référence à la figure 1 portent les mêmes références numériques et on

ne les décrit donc pas à nouveau.

Les figures 20 à 22 représentent un résonateur ferromagnétique selon l'invention, dans son application à un filtre en hyperfréquences à fréquence variable, les figures 20, 21 et 22 étant respectivement une coupe, une vue en plan et une perspective éclatée du filtre

en hyperfréquences à fréquence variable.

Comme représenté sur les figures 20 à 22, un premier film ferrimagnétique mince 1A de YIG et un second film ferrimagnétique mince lB de YIG sont formés sur un substrat non magnétique 6 de GGG, avec un espace prédéterminé entre eux. Un troisième film ferrimagnétique mince 1C de YIG est formé sur le substrat non magnétique

6 de GGG entre le premier et le second film ferrimagné-

tique mince 1A et lB de YIG, afin que le premier et le second film ferrimagnétique mince 1A et lB de YIG soient couplés magnétiquement. Une première ligne 3A de transmission, c'est-à-dire une microligne plate

d'entrée, et une seconde ligne 3B de transmission, c'est-

à-dire une microligne plate de sortie, sont formées sur l'autre face du substrat non magnétique 6 de GGG afin qu'elles soient couplées au premier et au second

film ferrimagnétique mince 1A et lB de YIG, respective-

ment. Un dessin central 13 de mise à la masse est formé sur la surface portant la ligne 3A de transmission d'entrée et la ligne 3B de transmission de sortie du substrat non magnétique 6 de GGG, dans une zone placée en face du troisième film ferrimagnétique mince 1C de YIG, afin qu'une première extrémité de la première ligne 3A de transmission et une première extrémité de la seconde ligne 3B de transmission, opposée à l'extrémité de la première ligne 3A de transmission connectée au dessin 13 de masse, soient reliées. Le substrat non magnétique. 6 portant les filmsferrimagnétiques minces 1A, lB et 1C, les lignes 3A et 3B de transmission et le dessin 13 de masse sont maintenus entre un conducteur

électrique supérieur 8 et un conducteur électrique infé-

rieur 9, le dessin 13 de masse et les extrémités respec-

tives à la masse des lignes 3A et 3B de transmission étant en contact électrique avec le conducteur électrique supérieur 8. Le substrat non magnétique 6 portant les films ferrimagnétiques minces 1A, lB et 1C, les lignes 3A et 3B de transmission et le dessin 13 de masse, le

conducteur électrique supérieur 8 et le conducteur élec-

trique inférieur 9 ainsi montés forme une unité de filtrage d'hyperfréquences. Cette unité de filtrage est placée dans un entrefer magnétique formé entre les pôles magnétiques respectifs 14a1 et 14b1 d'une paire de noyaux magnétiques 14a et 14b en forme de cloches. L'un au moins des noyaux magnétiques 14a et 14b a un

enroulement 15 disposé sur le pôle magnétique central.

Un courant continu transmis & l'enroulement 15 est régulé afin que la fréquence centrale de résonance varie et

permette ainsi un réglage de la fréquence.

L'unité de filtrage d'hyperfréquences peut avoir l'une quelconque des constructions représentées sur les figures 1, 3, 4, 17, 18 et 19 afin qu'elle donne les distributions voulues du champ magnétique sur le

film ferrimagnétique mince 1A d'entrée et le film ferri-

magnétique mince lB de sortie, ces films supprimant

alors le mode parasite.

Comme décrit précédemment, selon l'invention, une distribution du champ magnétique correspondant à

la distribution d'aimantation du mode principal ou fonda-

mental est formée sur le film ferrimagnétique mince 1 jouant le rôle d'élément résonant afin que le degré de couplage du film ferrimagnétique mince 1 et de la ligne 3 de transmission, en mode parasite, soit réduit, si bien que la résonance parasite peut être supprimée en fait. En outre, l'invention assure la suppression de la résonance parasite par une simple modification

de structure et par la disposition de la ligne de trans-

mission, sans qu'un élément supplémentaire soit néces-

saire.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux résonateurs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples

non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Résonateur ferromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend un film ferrimagnétique mince (1), une ligne (3) de transmission, couplée à une grande face du film ferrimagnétique mince (1), et un dispositif (14a, 14b) destiné à appliquer un champ magnétique de polarisation perpendiculaire à la grande face du film ferrimagnétique mince (1), la ligne (3) de transmission appliquant au film

ferrimagnétique mince, un champ magnétique à haute fré-

quence ayant une distribution correspondant à la distri-

bution d'aimantation du mode (1, 1)1 de résonance ferri-

magnétique.

2. Résonateur ferromagnétique selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que le film ferrimagnétique

mince (1) est réalisé avec la forme d'un disque.

3. Résonateur ferromagnétique selon la revendi-

cation 2, caractérisé en ce que la ligne (3) de trans-

mission est une microligne plate ayant une première

partie couplée à une partie centrale du film ferrimagné-

tique mince en forme de disque, et une seconde partie couplée à une partie périphérique du film ferrimagnétique

mince en forme de disque, et ayant une impédance supé-

rieure à celle de la première partie.

4. Résonateur ferromagnétique selon la revendi-

cation 3, caractérisé en ce que le film ferrimagnétique

mince (1) sous forme d'un disque a sa partie périphé-

rique qui est traitée de manière que l'aimantation d'un mode magnétostatique autre que le mode (1, 1)1 soit supprimée.

5. Résonateur ferromagnétique selon la revendica-

tion 4, caractérisé en ce que la partie périphérique est traitée afin qu'elle comporte une gorge annulaire

(51).