FR3057418A1 - Procede de filtrage frequentiel - Google Patents
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Classifications
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Abstract
L'invention concerne un procédé de filtrage fréquentiel d'un premier courant électrique (C1) présentant une première fréquence, comprenant les étapes de : - fourniture d'un filtre radiofréquence (10) comportant un additionneur (40) et un premier pilier (55A) comprenant une couche libre réalisée en un premier matériau magnétique et présentant une fréquence de résonance, - génération d'un deuxième courant (C2A) traversant le premier pilier (55A), - excitation, du premier pilier (55A) avec un champ électromagnétique présentant la première fréquence, la première fréquence étant égale, à dix pourcents près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance du premier pilier (55A) et un premier nombre entier naturel, - génération, par le premier pilier (55A), d'une deuxième composante fréquentielle dans le deuxième courant (C2A) respectif, et - formation, par l'additionneur (40), d'un courant électrique de sortie (Cs) à partir au moins du deuxième courant (C2A).
Description
Titulaire(s) : THALES Société anonyme,CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Etablissement public, UNIVERSITE PARIS-SUD Etablissement public.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : CABINET LAVOIX Société par actions simplifiée.
PROCEDE DE FILTRAGE FREQUENTIEL.
FR 3 057 418 - A1 (5/) L'invention concerne un procédé de filtrage fréquentiel d'un premier courant électrique (C1) présentant une première fréquence, comprenant les étapes de:
- fourniture d'un filtre radiofréquence (10) comportant un additionneur (40) et un premier pilier (55A) comprenant une couche libre réalisée en un premier matériau magnétique et présentant une fréquence de résonance,
- génération d'un deuxième courant (C2A) traversant le premier pilier (55A),
- excitation, du premier pilier (55A) avec un champ électromagnétique présentant la première fréquence, la première fréquence étant égale, à dix pourcents près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance du premier pilier (55A) et un premier nombre entier naturel,
- génération, par le premier pilier (55A), d'une deuxième composante fréquentielle dans le deuxième courant (C2A) respectif, et
- formation, par l'additionneur (40), d'un courant électrique de sortie (Cs) à partir au moins du deuxième courant (C2A).
Procédé de filtrage fréquentiel
La présente invention concerne un procédé de filtrage fréquentiel d’un courant électrique présentant un ensemble de composantes fréquentielles.
Les ondes électromagnétiques radiofréquences, également dénommées ondes radioélectriques, sont les ondes électromagnétiques dont la fréquence est prise entre 3 kiloHertz (kHz) et 100 GigaHertz (GHz). Les ondes radioélectriques sont utilisées dans de nombreuses applications. En particulier, certaines fréquences d’ondes radioélectriques sont très peu atténuées par l’atmosphère terrestre. Les ondes radioélectriques, et en particulier les ondes radioélectriques dont la fréquence est supérieure ou égale à 3 Mégahertz (MHz), sont donc fréquemment utilisées pour les applications de type télécommunication et/ou radar.
Il est ainsi souhaitable, pour un dispositif récepteur d’ondes radioélectriques de filtrer le signal reçu, c’est-à-dire de supprimer les composantes radiofréquences inutiles, et de ne conserver que la composante radiofréquence porteuse d’informations. Or, de nombreux dispositifs à ondes électromagnétiques radiofréquences sont configurés pour fonctionner à une fréquence variable. Il est donc fréquent pour ce type d’application d’utiliser un dispositif de filtrage accordable, c’est-à-dire dont la fréquence peut être modifiée.
A l’heure actuelle, un grand nombre de filtres accordables utilise la résonance de cristaux de YIG (grenat d’yttrium et de fer, en Anglais « Yttrium-lron Garnet ») couplant deux conducteurs électriques. Cette structure forme un filtre passe-bande centré autour de la fréquence de résonance du cristal. La fréquence de résonance du cristal dépend de la valeur d’un champ magnétique extérieur fréquemment généré par un électro-aimant. Un tel filtre permet ainsi d’accorder la fréquence en faisant varier l’intensité du courant traversant l’électro-aimant.
Cependant, de tels filtres comprenant un électro-aimant présentent des dimensions assez importantes, de l’ordre du centimètre, et consomment un courant de l’ordre de plusieurs dizaines voire centaines de milliampères. De plus, le temps de réponse, c’est-à-dire le temps nécessaire pour modifier la fréquence du filtre, est de l’ordre de quelques millisecondes.
Enfin, de tels filtres sont peu adaptés à une exposition aux particules et aux rayonnements énergétiques, car l’absorption, par le filtre, d’un tel rayonnement est susceptible de modifier le signal fourni en sortie du filtre. Des tels filtres ne sont donc pas adaptés à de nombreuses applications qui supposent une exposition non négligeable aux rayonnements énergétiques.
II existe donc un besoin pour un procédé de filtrage d’un signal radiofréquence dont la fréquence de fonctionnement puisse être modifiée, qui soit rapide, résistant aux radiations, peu consommateur d’énergié, et qui soit mis en oeuvre par un dispositif de petite taille.
A cet effet, il est proposé un procédé de filtrage fréquentiel d’un premier courant électrique présentant un premier ensemble de composantes fréquentielles, le premier ensemble comprenant au moins une première composante fréquentielle présentant une première fréquence, le procédé comprenant une étape de fourniture d’un filtre radiofréquence comportant une pluralité de piliers comprenant un premier pilier et au moins un deuxième pilier, chaque pilier comprenant un empilement de couches superposées selon une direction d’empilement, l’empilement comprenant au moins une couche libre réalisée en un premier matériau magnétique, une couche fixe réalisée en un deuxième matériau magnétique, et une couche barrière réalisée en un troisième matériau non-magnétique, la couche barrière séparant la couche libre de la couche fixe selon la direction d’empilement. Le filtre radiofréquence comprend, en outre, au moins un organe de commande, un organe de couplage, un conducteur électrique de sortie propre à alimenter un dispositif électronique avec un courant électrique de sortie, et un additionneur, chaque pilier étant propre, lorsque le pilier considéré est traversé par un courant continu et n’est pas excité par l’organe de couplage, à générer dans le courant continu une troisième composante fréquentielle présentant une fréquence appelée fréquence de résonance dudit pilier. Le procédé comprend, en outre, une étape de génération d’un deuxième courant électrique traversant le premier pilier selon la direction d’empilement, par l’organe de commande, une étape d’excitation, par l’organe de couplage, du premier pilier avec un champ électromagnétique présentant la première fréquence, la première fréquence étant égale, à dix pourcents près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance du premier pilier et un premier nombre entier naturel, une étape de génération, par le premier pilier, d’une deuxième composante fréquentielle dans le deuxième courant respectif, et une étape de formation, par l’additionneur, d’un courant électrique de sortie à partir au moins du deuxième courant, le courant électrique de sortie présentant un deuxième ensemble de composantes fréquentielles, le deuxième ensemble étant différent du premier ensemble.
Suivant des modes de réalisation particuliers, le procédé de filtrage comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- chaque pilier présente une première dimension dans une première direction et une deuxième dimension dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction, la première direction et la deuxième direction étant chacune perpendiculaire à la direction d’empilement, la première dimension et la deuxième dimension étant, chacune, comprise strictement entre 10 nanomètres et 10 micromètres.
- le premier matériau présente une première aimantation, le procédé comprenant, en outre, une étape de variation temporelle de la première aimantation de la couche libre correspondante avec la fréquence de résonance du premier pilier.
- la première composante fréquentielle présente une première amplitude, la deuxième composante fréquentielle présente une deuxième amplitude, et une fonction de transfert est définie pour le premier pilier comme étant le rapport, en valeur absolue, de la première amplitude et de la deuxième amplitude, la fonction de transfert étant une fonction au moins de la première fréquence et présentant une pluralité de maxima locaux, chaque maximum local correspondant à une troisième fréquence égale, à dix pourcents près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance du premier pilier et un deuxième nombre entier naturel.
- le premier nombre entier naturel est égal à deux.
- au cours de l’étape de génération d’un deuxième courant, au moins deux deuxièmes courants sont générés, chacun du premier pilier et du deuxième pilier étant traversé par un deuxième courant selon la direction d’empilement, au cours de l’étape d’excitation, le premier pilier et le deuxième pilier sont, chacun, excités par l’organe de couplage, au cours de l’étape de génération d’une deuxième composante fréquentielle, une deuxième composante fréquentielle est générée par chacun du premier pilier et du deuxième pilier dans le deuxième courant électrique correspondant, et au cours de l’étape de formation, le courant électrique de sortie est formé, par l’additionneur, à partir de chaque deuxième courant.
- le premier matériau comprend au moins un élément choisi dans le groupe constitué de Co, Ni et Fe et Bo.
- le premier pilier est propre à imposer un déphasage entre la première composante fréquentielle et la deuxième composante fréquentielle correspondante, le déphasage étant égal à zéro degrés, à cinq degrés près.
- le premier pilier est propre à imposer un déphasage entre la première composante fréquentielle et la deuxième composante fréquentielle correspondante, le déphasage étant égal à 180 degrés, à cinq degrés près.
- le filtre comprend, en outre un conducteur électrique d’entrée propre à recevoir le premier courant et à délivrer le premier courant à l’organe de couplage, et un conducteur électrique de sortie propre à alimenter un dispositif électronique avec un courant électrique de sortie, l’additionneur étant, en outre, propre à former le courant électrique de sortie à partir, au moins, du premier courant et du deuxième courant, le deuxième courant présentant une intensité, le courant électrique de sortie présentant au moins une composante radiofréquence de sortie présentant une fréquence de sortie égale à la première fréquence et une amplitude de sortie, le procédé comprenant, en outre, une étape de calibration au cours de laquelle l’intensité du deuxième courant est modifiée, par l’organe de commande, entre une première valeur d’intensité pour laquelle l’amplitude de sortie présente une première valeur d’amplitude et une deuxième valeur d’intensité pour laquelle l’amplitude de sortie présente une deuxième valeur d’amplitude inférieure ou égale à un millième de la première valeur d’amplitude.
- l’étape de calibration comprend la variation temporelle monotone de l’intensité du deuxième courant à partir de la première valeur d’intensité, la mesure de l’amplitude de sortie, et la détermination de la deuxième valeur d’intensité lorsque l’amplitude de sortie est égale à la deuxième valeur d’amplitude.
Des caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d’un premier exemple de filtre radiofréquence comprenant une pluralité de piliers,
- la figure 2 est une vue en coupe d’un pilier de la figure 1,
- la figure 3 est un ordinogramme d’un procédé de filtrage fréquentiel mis en œuvre par le filtre de la figure 1,
- la figure 4 est une représentation schématique d’un deuxième exemple de filtre radiofréquence, et
- la figure 5 est un ordinogramme d’un deuxième procédé de filtrage fréquentiel mis en œuvre par le filtre de la figure 4.
Un premier exemple de filtre radiofréquence 10 est représenté sur la figure 1.
Le filtre 10 est apte à recevoir en entrée un premier courant électrique C1, et à générer, à partir du premier courant électrique C1, un courant électrique de sortie Cs.
Le filtre 10 comprend un substrat 15, au moins un organe de commande 20, un organe de couplage 25, un conducteur électrique d’entrée 30, un conducteur électrique de sortie 35, un additionneur 40, une pluralité de premiers conducteurs électriques de liaison 45, une pluralité de deuxièmes conducteurs électriques de liaison 50 et une pluralité de piliers 55A, 55B, 55C.
Dans la suite de cette description, chaque pilier 55A, 55B, 55C sera repéré par une lettre A, B, C correspondante. Afin de simplifier la description, les mêmes lettres seront utilisées pour repérer des courants ou des composantes fréquentielles associés à chaque pilier 55A, 55B, 55C. Par exemple, un deuxième courant C2 traversant le premier pilier 55A sera noté C2A, et ainsi de suite.
Le substrat 15 présente une face supérieure Fs. La face supérieure Fs est plane.
Il est défini, pour le substrat 15, une direction d’empilement Z. La direction d’empilement Z est perpendiculaire à la face supérieure Fs du substrat 15.
Il est, en outre, défini pour le substrat 15 une première direction X et une deuxième direction Y. La première direction X est perpendiculaire à la direction d’empilement Z. La deuxième direction Y est perpendiculaire à la première direction X. La deuxième direction Y est perpendiculaire à la direction d’empilement Z.
Chaque organe de commande 20 est configuré pour générer un deuxième courant continu C2A, C2B, C2C.
En variante, l’organe de commande 20 est configuré pour générer une pluralité de deuxièmes courants continus C2A, C2B, C2C et pour délivrer chaque deuxième courant continu C2A, C2B, C2C à un pilier 55A, 55B, 55C correspondant. Le filtre 10 comprend alors un seul organe de commande 20.
L’organe de couplage 25 est connecté électriquement au conducteur électrique d’entrée 30.
L’organe de couplage 25 est un conducteur électrique propre à permettre la circulation du premier courant C1.
De préférence, l’organe de couplage 25 est réalisé en forme d’une bande à section rectangulaire. L’organe de couplage 25 présente au moins une face perpendiculaire à la direction d’empilement Z.
L’organe de couplage 25 présente une largeur mesurée dans la première direction X et une hauteur mesurée selon la direction d’empilement Z. La largeur est comprise entre 1 micromètre (pm) et 30 pm. La hauteur est comprise entre 100 nanomètre (nm) et 500 nm.
L’organe de couplage 25 est, par exemple, réalisé en or. En variante, chaque conducteur électrique de liaison 45 est réalisé en cuivre.
En complément facultatif, une couche d’accrochage permettant une meilleure tenue mécanique sépare chaque conducteur électrique de liaison 45 du pilier 55 correspondant.
L’organe de couplage 25 et au moins un pilier 55A, 55B, 55C sont superposés selon la direction d’empilement Z. De préférence, chaque pilier 55A, 55B, 55C sépare du substrat 15 au moins une portion de l’organe de couplage 25 selon la direction d’empilement Z.
Le conducteur d’entrée 30 est propre à recevoir le premier courant C1.
Le conducteur de sortie 35 est propre à recevoir de l’additionneur 40 le courant électrique de sortie Cs. Le conducteur de sortie 35 est propre à délivrer le courant électrique de sortie Cs à un appareil électronique.
L’additionneur 40 est configuré pour générer le courant électrique de sortie Cs.
Chaque premier conducteur électrique de liaison 45 est propre à connecter électriquement un organe de commande 20 respectif à un pilier 55A, 55B, 55C correspondant.
Chaque premier conducteur électrique de liaison 45 est, par exemple, réalisé en forme d’une bande à section rectangulaire. Chaque premier conducteur électrique de liaison 45 présente au moins une face perpendiculaire à la direction d’empilement Z.
Chaque premier conducteur électrique de liaison 45 est, par exemple, réalisé en or ou en cuivre. La pluralité de piliers 55A, 55B, 55C comprend un premier pilier 55A et au moins un deuxième pilier 55B. Dans l’exemple de la figure 1, la pluralité de piliers comprend un premier pilier 55A, un deuxième pilier 55B et deux troisièmes piliers 55C.
Le terme « pilier » est utilisé dans le domaine de la microélectronique pour désigner une structure tridimensionnelle micrométrique ou nanométrique à sommet plat portée par le substrat 15.
Il est entendu, pour une structure tridimensionnelle, par le terme « micrométrique » que la structure présente au moins une dimension inférieure ou égale à 100 micromètres (pm). Il est entendu, pour une structure tridimensionnelle, par le terme « nanométrique » que la structure présente au moins une dimension inférieure ou égale à 100 nanomètres (nm).
Chaque pilier 55A, 55B, 55C est délimité, selon la direction d’empilement Z, par une première face 60 et par une deuxième face 65. La deuxième face 65 est en contact avec la face supérieure Fs du substrat 15. Chaque pilier 55A, 55B, 55C est, en outre, délimité dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement Z par au moins une face latérale 70.
La première face 60 est plane. La première face 60 est perpendiculaire à la direction d'empilement Z.
La deuxième face 65 est plane. La deuxième face 65 est perpendiculaire à la direction d’empilement Z.
La face latérale 70 est perpendiculaire à la première face 60 et à la deuxième face 65.
Chaque pilier 55A, 55B, 55C présente une première dimension selon la première direction X, une deuxième dimension selon la deuxième direction Y, et une hauteur selon la direction d’empilement Z.
La première dimension est comprise strictement entre 20 nm et 5 pm ; la deuxième dimension est comprise strictement entre 20 nm et 5 pm.
La hauteur de chaque pilier est comprise entre 5 nm et 2 pm.
Par exemple, chaque pilier 55A, 55B, 55C est cylindrique à base circulaire. II est entendu par « cylindrique » que chaque pilier 55A, 55B, 55C est délimité par deux plans parallèles entre eux et par une surface délimitée par toutes les droites parallèles à une droite appelée génératrice du cylindre et coupant une courbe fermée appelée la courbe directrice du cylindre.
La courbe directrice de chaque pilier 55A, 55B, 55C est circulaire.
La génératrice de chaque pilier 55A, 55B, 55C est parallèle à la direction d’empilement Z.
Chaque pilier 55A, 55B, 55C présente un diamètre mesuré dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement Z. Le diamètre de chaque pilier 55A, 55B, 55C est compris strictement entre 20 nm et 5 pm.
Chaque pilier 55A, 55B, 55C comporte un empilement 75 de couches superposées selon la direction d’empilement Z et une couche de passivation 80.
L’empilement 75 comprend une couche libre 85, une couche fixe 90 et une couche barrière 95.
La couche libre 85 est réalisée en un premier matériau magnétique M1.
Dans la suite de cette description, il est entendu par le terme « matériau magnétique », un matériau présentant une aimantation orientée selon une direction d’aimantation spécifique. Cela signifie que le matériau comprend une pluralité de moments magnétiques, et la résultante des moments magnétiques est un vecteur non nul. La direction d’aimantation est définie comme étant la direction de la résultante des moments magnétiques. Les moments magnétiques sont, par exemple, portés par des électrons présents dans le matériau.
En particulier, le terme « matériau magnétique » sera utilisé pour un matériau ferromagnétique ou un matériau ferrimagnétique.
Le premier matériau magnétique M1 est, par exemple, un matériau ferromagnétique.
Dans un matériau ferromagnétique, les moments magnétiques sont orientés parallèlement les uns aux autres. Lorsqu’un matériau ferromagnétique est soumis à un champ magnétique extérieur, les moments magnétiques du matériau s’orientent, en restant parallèles les uns aux autres, dans la direction du champ magnétique extérieur.
Dans un matériau ferrimagnétique, les moments magnétiques sont orientés antiparallèlement les uns aux autres, sans pour autant se compenser parfaitement.
La résultante des moments dans un matériau ferrimagnétique présente une norme strictement inférieure à la norme de la résultante des moments dans le matériau si le matériau était ferromagnétique. Lorsqu’un matériau ferrimagnétique est soumis à un champ magnétique extérieur, les moments magnétiques du matériau s’orientent, tout en restant antiparallèles les uns aux autres, de telle sorte que la résultante soit orientée dans la direction du champ magnétique extérieur.
Un grand nombre de matériaux ferromagnétiques comprennent du Cobalt (Co), du Fer (Fe), et/ou du Nickel (Ni). Par exemple, le premier matériau M1 est un alliage de plusieurs éléments, dont l’un au moins choisi dans le groupe constitué du Cobalt, du Fer et du Nickel.
De préférence, le premier matériau M1 est choisi dans le groupe constitué du Cobalt, du Fer, du Nickel, et de leurs alliages. Par exemple, le premier matériau M1 est le Permalloy NiFe.
En variante, le premier matériau M1 est un alliage de Cobalt, de Fer, ou encore un alliage de Co, de Fe et de Bore (Bo).
La couche libre 85 présente une première aimantation A1. La première aimantation A1 est variable. Cela signifie que la couche libre 85 est configurée pour que la première aimantation A1 varie au cours du temps.
Par exemple, la couche libre 85 est configurée pour que la première aimantation A1 soit modifiée par l’application d’un champ électromagnétique au pilier 55A, 55B, 55C considéré.
La couche libre 85 est sensiblement planaire. Dans le cadre de cette description, il est entendu par « sensiblement planaire » que la couche considérée présente une largeur selon la première direction X, une longueur selon la deuxième direction Y, et une épaisseur selon la direction d’empilement Z, et que la longueur et la largeur de la couche considérée sont chacune supérieure ou égale à dix fois l’épaisseur de la couche considérée.
La couche libre 85 est, de préférence, perpendiculaire à la direction d’empilement Z.
La couche libre 85 présente une première épaisseur e1. La première épaisseur e1 est, par exemple, comprise entre 1 nm et 30 nm.
La couche libre 85 est délimitée au moins partiellement, selon la direction d’empilement Z, par la couche de passivation 80 et par la couche barrière 95.
Selon l’exemple de la figure 2, la couche libre 85 est en contact électrique avec le deuxième conducteur électrique de liaison 50. Le deuxième conducteur électrique de liaison 50 est, par exemple, partiellement reçu entre la couche libre 85 et la couche de passivation 80.
La couche fixe 90 présente une deuxième aimantation A2. La deuxième aimantation A2 est fixe. Cela signifie que l’orientation de la deuxième aimantation A2 est invariante au cours du temps.
La couche fixe 90 est réalisée au moins partiellement en un deuxième matériau magnétique M2. Par exemple, la couche fixe comprend une couche d’un matériau ferromagnétique et une couche de Ruthénium.
La couche fixe 90 est sensiblement planaire. La couche fixe 90 est, de préférence, perpendiculaire à la direction d’empilement Z.
La couche fixe 90 présente une deuxième épaisseur e2. La deuxième épaisseur e2 est, par exemple, comprise entre 1 nm et 30 nm.
La couche fixe 90 est délimitée au moins partiellement, selon la direction d’empilement Z, par la couche barrière 95 et par le premier conducteur de liaison 45.
La couche barrière 95 est sensiblement planaire. La couche barrière 95 est, de préférence, perpendiculaire à la direction d’empilement Z.
Selon la direction d’empilement Z, la couche barrière 95 sépare la couche fixe 90 et la couche libre 85.
La couche barrière 95 présente une troisième épaisseur e3. La troisième épaisseur e3 est comprise, par exemple, entre 0,5 nm et 5 nm.
La couche barrière 95 est réalisée en un matériau non magnétique. De préférence, la couche barrière 95 est réalisée en un matériau non magnétique et électriquement isolant. La couche barrière 95 est, par exemple, réalisée en oxyde de magnésium (MgO).
La couche de passivation 80 est adaptée pour isoler électriquement et chimiquement l’empilement 75 de l’extérieur de la couche de passivation 80. Par exemple, la couche de passivation 80 est une couche conforme recouvrant l’empilement 75. Une couche conforme est une couche présentant une épaisseur uniforme, et dont la forme reproduit la forme d’une structure recouverte par la couche.
La couche de passivation 80 est réalisée en un quatrième matériau M4. Le quatrième matériau M4 est un oxyde. De préférence, le quatrième matériau M4 est l’oxyde de silicium SiO2. L’oxyde de silicium SiO2 est un matériau isolant fréquemment utilisé dans le domaine de la microélectronique.
Le fonctionnement du premier exemple de filtre 10 va maintenant être décrit.
Un ordinogramme d’un procédé de filtrage fréquentiel mis en oeuvre par le filtre 10 est représenté sur la figure 3.
Le procédé comprend une étape 100 de fourniture d’un filtre 10 tel que décrit cidessus, une étape 110 de génération d’une pluralité de deuxièmes courants C2A, C2B, une étape 120 de variation temporelle de la première aimantation A1, une étape 130 d’excitation, une étape 140 de génération d’une deuxième composante fréquentielle c2A, c2B et une étape 150 de formation du courant électrique de sortie Cs.
Lors de l’étape 100 de fourniture, le filtre 10 est fourni. Par exemple, lors de l’étape 100 de fourniture, le filtre 10 est fabriqué en utilisant des techniques de dépôt de couches minces et des techniques de gravure. De préférence, le filtre 10 est intégré dans une installation électronique comprenant un appareil électronique que le filtre 10 est propre à alimenter avec le courant électrique de sortie Cs.
Lors de l’étape 100 de fourniture, le premier courant électrique C1 est délivré au conducteur électrique d’entrée 30.
Lors de l’étape 110 de génération d’un deuxième courant, un deuxième courant C2A est généré par l’organe de commande 20 correspondant.
Chaque deuxième courant électrique C2A, C2B, C2C est transmis à un pilier 55A, 55B, 55C correspondant à travers le premier conducteur électrique de liaison 45 correspondant.
Le deuxième courant C2A traverse le premier pilier 55A selon la direction d’empilement Z.
De préférence, au moins deux deuxièmes courants C2A, C2B sont générés. Le premier pilier 55A et le deuxième pilier 55B sont, chacun, traversés selon la direction d’empilement Z par un deuxième courant C2A, C2B respectif.
Par exemple, seuls le premier pilier 55A et le deuxième pilier 55B sont traversés chacun par un deuxième courant C2A, C2B respectif. Les deuxièmes courants C2C correspondant aux deux troisièmes piliers 55C ne sont pas générés.
Chaque deuxième courant électrique C2A, C2B présente une deuxième tension U2A, U2B et une deuxième intensité I2A, I2B. De préférence, la deuxième intensité I2A, I2B est constante. La deuxième intensité I2A, I2B est comprise, par exemple, entre 5 microampères et 50 milliampères. La deuxième tension U2A, U2B est comprise, par exemple, entre 5 microvolts et 750 millivolts. La deuxième intensité I2A du deuxième courant C2A traversant le premier pilier 55A est égale à une première valeur d’intensité vi 1.
Chaque deuxième courant électrique C2A, C2B, C2C traverse le pilier 55A, 55B, 55C correspondant selon la direction d’empilement Z.
Chaque deuxième courant C2A, C2B, C2C est délivré, par le pilier 55A, 55B, 55C correspondant à l’additionneur 40 à travers le deuxième conducteur de liaison 50 correspondant.
Lors de l’étape de variation, la première aimantation du premier pilier 55A et du deuxième pilier 55B sont modifiées au cours du temps.
Plus précisément, les moments magnétiques présents dans la couche libre 85 sont mis en mouvement, au point de résulter en une variation temporelle de la première aimantation A1. Par exemple, l’amplitude de la première aimantation A1 varie périodiquement dans le temps. De préférence, l’orientation de la première aimantation A1 varie périodiquement dans le temps.
En pratique, la variation temporelle périodique est obtenue par la création, dans la couche libre 85, d’une configuration magnétique dans laquelle l’orientation des moments magnétiques est, à un instant donné, non uniforme. Par exemple, la variation temporelle périodique est un ensemble d’au moins une onde de spin.
La configuration magnétique de la couche libre 85 est obtenue grâce au deuxième courant C2A, C2B respectif.
Par effet de « couple de transfert de spin », une onde de spin SW est générée dans la couche libre 85.
Par exemple, les moments magnétiques subissent chacun un mouvement de précession autour d’une direction moyenne. Le mouvement de précession se traduit par une variation locale de la direction de la première aimantation A1 du premier matériau magnétique M1. La déviation locale de l’aimantation est susceptible de se propager dans le premier matériau magnétique M1 sous la forme d’une onde appelée « onde de spin » SW.
L’onde de spin SW est, par exemple, une onde stationnaire. Une onde stationnaire est le phénomène résultant de la propagation simultanée dans des directions différentes de plusieurs ondes de même fréquence, dans le même milieu physique, qui forme une figure dont certains éléments sont fixes dans le temps. Au lieu d'y voir une onde qui se propage, on constate une vibration stationnaire mais d'intensité différente, en chaque point observé.
En variante, la couche libre 85 présente une configuration en vortex de la première aimantation A1 dans laquelle les moments magnétiques sont orientés perpendiculairement à la direction d’empilement Z et s’enroulent autour du centre de la couche libre 85, sauf dans une région centrale de la couche libre 85. Dans la région centrale, les moments magnétiques ne sont pas perpendiculaires à la direction d’empilement Z.
Une fréquence de résonance fOA, fOB, fOC est définie pour chaque pilier 55A, 55B, 55C. La fréquence de résonance fOA, fOB, fOC est la fréquence à laquelle la première aimantation A1 varie.
La fréquence de résonance fOA, fOB, fOC est une fréquence caractéristique de la configuration des moments magnétiques dans la couche libre 85. La fréquence de résonance fOA, fOB, fOC dépend, entre autres, de la nature du premier matériau M1, du diamètre du pilier 55A, 55B, 55C considéré, et de l’épaisseur de la couche libre 85.
La fréquence de résonance fOA, fOB, fOC est, par exemple, la fréquence de l’onde de spin.
La fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A est différente de ia fréquence de résonance fOB du deuxième pilier 55B. Par exemple, la fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A est égale à 300 MHz, et la fréquence de résonance fOB du deuxième pilier 55B est égaie à 400 MHz.
De préférence, la fréquence de résonance fOA, fOB, fOC de chaque pilier 55A, 55B, 55C est différente de la fréquence de résonance fOA, fOB, fOC de chaque autre pilier 55A, 55B, 55C.
Une résistance électrique R est définie pour chaque pilier 55A, 55B, 55C comme étant la résistance électrique perçue par le deuxième courant C2A, C2B, C2C correspondant lorsque le deuxième courant C2A, C2B, C2C traverse le pilier 55A, 55B, 55C.
La couche libre 85, la couche fixe 90 et la couche barrière 95 forment une jonction tunnel magnétique. La résistance R de chaque pilier 55A, 55B, 55C est alors susceptible d’être modifiée par une modification de l’aimantation de ia couche libre 85 et/ou une modification de l’aimantation de la couche fixe 90.
Selon l’effet de « magnétorésistance tunnel », la résistance électrique R de chaque pilier 55A, 55B, 55C dépend de l’angle entre la première aimantation A1 et la deuxième aimantation A2. Si l’amplitude de la première aimantation A1 est fixe, la résistance électrique R dépend donc de l’orientation des moments magnétiques de la couche libre 85 du pilier 55A, 55B, 55C considéré.
En conséquence, lorsque chaque deuxième courant C2A, C2B, C2C traverse la couche libre 85 correspondante présentant une variation périodique de la première aimantation A1, par effet de « magnétorésistance tunnel, la résistance R du pilier 55A, 55B, 55C varie au cours du temps avec la fréquence de résonance fOA, fOB, fOC du pilier 55A, 55B, 55C considéré.
Chaque pilier 55A, 55B, 55C génère donc dans le deuxième courant C2A, C2B, C2C correspondant, lorsque l’organe de couplage 25 ne génère pas le champ électromagnétique EM, une composante fréquentielle appelée troisième composante fréquentielle C3. La troisième composante fréquentielle c3 présente la fréquence de résonance fOA, fOB, fOC du pilier 55A, 55B, 55C correspondant.
Chaque deuxième courant C2A, C2B, C2C est donc transformé en courant variable par le pilier 55A, 55B, 55C respectif.
Lors de l’étape 130 d’excitation, le premier courant C1 est transmis, par le conducteur électrique d’entrée 30, à l’organe de couplage 25.
Le premier courant C1 présente une première tension U1 et une première intensité 11.
Le premier courant C1 présente un premier ensemble E1 de composantes fréquentielles d’entrée cfe.
II est entendu, pour un courant électrique, par le terme « présentant un ensemble de composantes fréquentielles » qu’il existe au moins une décomposition du courant dans laquelle le courant est la somme de plusieurs courants dont au moins un est un courant sinusoïdal. Chaque composante fréquentielle présente une tension et une intensité, qui sont chacune calculées mathématiquement par une transformée de Fourier de la tension ou de l’intensité du courant.
Le premier ensemble E1 comprend au moins une composante fréquentielle d’entrée nommée première composante c1.
Par exemple, le premier ensemble E1 comprend la première composante fréquentielle c1, une quatrième composante fréquentielle c4 et une cinquième composante fréquentielle c5. La quatrième composante fréquentielle c4 présente une quatrième fréquence f4 et la cinquième composante fréquentielle c5 présente une cinquième fréquence f5.
Chaque composante fréquentielle d’entrée cfe est une composante radiofréquence présentant une fréquence d’entrée fe comprise entre 3 kHz et 3 GHz.
Chaque composante fréquentielle d’entrée cfe présente une amplitude d’entrée ae.
Dans la suite de cette description, l’amplitude d’une grandeur variable, telle qu’une tension ou une intensité d’une composante fréquentielle, est définie comme étant la différence entre la valeur maximale et la valeur minimale de la grandeur, en valeur absolue.
La première composante fréquentielle c1 présente une première amplitude a1.
La première composante fréquentielle c1 présente une première fréquence f1 égale, à 10 % près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A et un premier nombre entier naturel n1 correspondant. Cela s’écrit mathématiquement :
ni (Equation 1)
De préférence, le premier nombre entier naturel n1 est égal à deux. Dans ce cas, la fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A est égale à la première fréquence f1.
En variante, le premier nombre entier naturel n1 est égal à un, c’est-à-dire que la fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A est égale à la moitié de la première fréquence f1.
Selon une autre variante, le premier nombre entier naturel n1 est supérieur ou égal à 3.
La quatrième fréquence f4 est différente de la première fréquence f1.
Par exemple, la quatrième fréquence f4 n’est pas égale, à 10 % près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance fO du premier pilier 55A et un premier nombre entier naturel n1. La quatrième fréquence f4 est égale, à 10% près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance fOB du deuxième pilier 55B et un premier nombre entier naturel n1 respectif.
La cinquième fréquence f5 est différente de la première fréquence f1 et de la quatrième fréquence f4.
Par exemple, la cinquième fréquence f5 n’est pas égale, à 10 % près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance fO du premier pilier 55A et un premier nombre entier naturel n1 respectif.
La cinquième fréquence f5 n’est pas égale, à 10% près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance fOB du deuxième pilier 55B et un premier nombre entier naturel n1 respectif.
L’organe de couplage 25 génère, à partir du premier courant C1, un champ électromagnétique EM. Le champ électromagnétique EM présente la première fréquence f1. Le champ électromagnétique EM présente, en outre, la quatrième fréquence f4 et la cinquième fréquence f5.
Le champ électromagnétique EM présente une longueur d’onde λ définie comme étant le rapport entre la célérité c de la lumière dans le vide et la première fréquence f1.
L’organe de couplage 25 excite au moins une portion de chaque pilier 55A, 55B, 55C avec le champ électromagnétique EM. Par exemple, l’organe de couplage 25 excite la couche libre 85 avec le champ électromagnétique EM.
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Cela signifie que, lorsque le pilier 55A, 55B, 55C considéré est traversé par le deuxième courant C2A, C2B, C2C correspondant, au moins une grandeur du deuxième courant électrique C2A, C2B, C2C est modifiée lorsque le pilier 55A, 55B, 55C est soumis au champ électromagnétique EM par rapport à la même grandeur lorsque le pilier 55A, 55B, 55G n'est pas soumis au champ électromagnétique EM. Par exemple, lorsque le pilier 55A, 55B, 55C est soumis au champ électromagnétique EM, une intensité du deuxième courant et/ou une tension du deuxième courant sont modifiées.
L’organe de couplage 25 est distant de chaque pilier 55A, 55B, 55C d’une distance maximale inférieure à la longueur d’onde λ. La distance maximale est définie comme étant la distance entre le point de l’organe de couplage 25 le plus proche du pilier 55A, 55B, 55C et le point du pilier 55A, 55B, 55C le plus éloigné de l’organe de couplage 25.
Lors de l’étape 140 de génération d’une deuxième composante fréquentielle, une deuxième composante fréquentielle c2A est générée par le premier pilier 55A, par effet paramétrique et par résonance classique, dans le deuxième courant C2A correspondant.
L’effet paramétrique, mélangé avec la résonance classique, résulte, lors de l’excitation d’un système présentant une fréquence de résonance, en l’apparition d’une réponse du système à la fréquence de résonance lorsque l’excitation est effectuée avec une fréquence multiple de la demie fréquence de résonance du système.
Ici, via l’excitation du premier pilier 55A par le champ électromagnétique EM présentant une fréquence multiple de la demie fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A (selon l’équation 1), la deuxième composante fréquentielle c2A présentant la fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A est générée dans le deuxième courant C2A correspondant.
La direction de la première aimantation A1 de la couche libre 85 du premier pilier 55A est modifiée par le champ électromagnétique EM. Le champ électromagnétique EM exerce sur chaque moment magnétique de la couche libre 85 un couple de rotation qui modifie l’orientation de chaque moment magnétique.
Par effet de « magnétorésistance tunnel », la résistance électrique R du premier pilier 55A est modifiée par le champ électromagnétique EM. Comme le champ électromagnétique EM présente la première fréquence f1, qui est multiple de la fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A, par effet paramétrique, et par résonance classique, la résistance électrique R du premier pilier 55A varie avec la fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A. La deuxième fréquence f2A de la deuxième composante fréquentielle c2A générée par le premier pilier 55A est donc égale à la fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A.
Comme la quatrième fréquence f4 est égale, à 10 % près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance fOB du deuxième pilier 55B et un premier entier naturel n1 correspondant, le deuxième pilier 55B génère, par effet paramétrique, et par résonance classique, la deuxième composante fréquentielle c2B respective dans le deuxième courant C2B correspondant. La deuxième fréquence f2B de la deuxième composante fréquentielle c2B générée par le deuxième pilier 55B est égale à la fréquence de résonance fOB du deuxième pilier 55B.
Chaque deuxième composante fréquentielle c2A, c2B est donc générée, par le pilier 55A, 55B correspondant, à partir d’une composante fréquentielle d’entrée cfe correspondante, en l’occurrence la première composante fréquentielle c1 ou la quatrième composante fréquentielle c4.
La cinquième fréquence f5 n’est pas égale, à 10 % près, à une troisième fréquence f3 du premier pilier 55A ni du deuxième pilier 55B. En conséquence, aucune deuxième composante fréquentielle c2 pour laquelle la deuxième fréquence f2 est égale à la cinquième fréquence f5 n’est générée dans aucun des deuxièmes courants C2A, C2B, C2C.
Chaque deuxième composante fréquentielle c2A, c2B est générée à partir d’une composante fréquentielle d’entrée cfe correspondante.
Chaque deuxième composante fréquentielle c2A, c2B présente une deuxième amplitude a2A, a2B et une deuxième fréquence f2A, f2B.
Chaque deuxième fréquence f2A, f2B est égale à la fréquence de résonance fOA, fOB du pilier 55A, 55B correspondant.
Grâce à l’effet paramétrique, mélangé avec la résonance classique, la deuxième amplitude a2A présente une valeur très supérieure à la valeur que la deuxième amplitude a2A présenterait si la première fréquence n’était pas égale, à 10 % près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance fOA du premier pilier 55A et un premier entier naturel n1.
Une fonction de transfert F est définie pour le premier pilier 55A comme étant le rapport, en valeur absolue, entre la première amplitude a1 et la deuxième amplitude a2A de la deuxième composante fréquentielle c2A correspondante. La fonction de transfert F est une fonction au moins de la première fréquence f1.
Par effet paramétrique, mélangé avec la résonance classique, la fonction de transfert F du premier pilier 55A présente une pluralité de maxima locaux correspondant chacun à une troisième fréquence f3 respective.
Chaque troisième fréquence f3 est égale, à dix pourcents (%) près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance fO du premier pilier 55A et un deuxième nombre entier naturel n2. Cela s’écrit mathématiquement :
(Equation 2)
La fonction de transfert F est une fonction continue. Chaque maximum présente donc une largeur non-nulle. De préférence, chaque maximum présente une largeur à mihauteur inférieure ou égale à 1 % de la troisième fréquence f3. La largeur à mi-hauteur est un paramètre défini pour de nombreuses fonctions susceptibles de représenter un tel pic, telles que la fonction Lorentzienne.
De préférence, chaque largeur à mi-hauteur est inférieure ou égale à 1 mégaHertz (MHz).
Un déphasage d est défini entre chaque deuxième composante fréquentielle c2A, c2B, c2C et la composante fréquentielle d’entrée cfe correspondante.
Le déphasage d entre chaque deuxième composante fréquentielle c2A, c2B et la composante fréquentielle d’entrée cfe correspondante dépend de la géométrie du pilier 55A, 55B qui génère la deuxième composante fréquentielle c2A, c2B. En d’autres termes, chaque pilier 55A, 55B impose le déphasage d correspondant entre la deuxième composante fréquentielle c2A, c2B respective et la composante fréquentielle d’entrée cfe correspondante.
Le premier pilier 55A impose un déphasage d entre la première composante fréquentielle c1 et la deuxième composante fréquentielle c2A correspondante.
Le deuxième pilier 55B impose un déphasage d entre la quatrième composante fréquentielle c4 et la deuxième composante fréquentielle c2B correspondante.
Selon le premier exemple, chaque déphasage est égal à 0 degrés (°).
Lors de l’étape 150 de formation, l’additionneur 40 reçoit du premier pilier 55A et du deuxième pilier 55B, à travers les deuxièmes conducteurs électriques de liaison 50 correspondants, les deuxièmes courants C2A, C2B et forme le courant électrique de sortie Cs à partir des deuxièmes courants C2A, C2B.
Le courant électrique de sortie Cs présente un deuxième ensemble E2 de composantes fréquentielles comprenant au moins une composante fréquentielle de sortie cs.
Le deuxième ensemble de composantes fréquentielles E2 est différent du premier ensemble de composantes fréquentielles E1. Cela signifie qu’il existe au moins une fréquence distinctive fd pour laquelle le premier ensemble E1 comprend une composante fréquentielle présentant la fréquence distinctive fd alors que le deuxième ensemble E2 ne comprend pas de composante fréquentielle présentant la fréquence distinctive fd.
Chaque composante fréquentielle de sortie es est une composante radiofréquence présentant une fréquence de sortie fs comprise entre 3 kHz et 100 GHz.
Chaque composante fréquentielle de sortie es présente une amplitude de sortie as.
De préférence, le courant électrique de sortie Cs est formé par l’addition des deux deuxièmes courants C2A, C2B. Le courant électrique de sortie Cs présente alors une pluralité de composantes fréquentielles de sortie cs, chaque fréquence de sortie fs étant égale à une deuxième fréquence f2A, f2B respective. Le courant électrique de sortie Cs est délivré, par l’additionneur 40, au conducteur électrique de sortie 35.
Seules les composantes fréquentielles d’entrée cfe du premier courant C1 dont la fréquence est égale à 10 % près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance fOB d’un pilier 55A, 55B traversé par un deuxième courant C2A, C2B et un premier entier naturel n1 correspondant donnent lieu à la génération, dans le courant électrique de sortie Cs, d’une composante fréquentielle de sortie cs dont la fréquence de sortie fs est égale, à 10% près, à la fréquence de la composante fréquentielle d’entrée cfe.
Le filtre 10 est donc un filtre accordable, car il permet, à un utilisateur du filtre 10, de sélectionner les fréquences désirées dans le courant électrique de sortie via l’activation des piliers 55A, 55B qui sont traversés par un deuxième courant C2A, C2B.
Le filtre 10 présente un temps de réponse plus court que les filtres de l’état de la technique, car la commutation est effectuée simplement en modifiant le choix du ou des piliers 55A, 55B, 55C qui sont traversés par un deuxième courant C2A, C2B.
Les composantes fréquentielles de sortie cs présentant une fréquence de sortie qui n’est pas égale, à 10 % près, à une troisième fréquence d’un pilier 55A, 55B traversé par un deuxième courant C2A, C2B ne sont pas générées dans le courant électrique de sortie Cs.
Par effet paramétrique, mélangé avec la résonance classique, les maxima de la fonction de transfert F de chaque pilier 55A, 55B, 55C sont très fins, et l’amplitude associée est très élevée. En particulier, la fonction de transfert F de chaque pilier 55A, 55B, 55C présente une valeur de trois ordres de grandeur plus élevée lorsque la première fréquence f1 est égale, à 10 % près, à une troisième fréquence f3 que lorsque la première fréquence f1 n’est pas égale à une troisième fréquence f3. Le filtre 10 est donc très sélectif.
De plus, la consommation énergétique du filtre 10 est principalement liée au deuxième courant C2A, C2B. Or, le deuxième courant C2A, C2B est un courant de faible puissance. Le filtre 10 est donc peu consommateur d’énergie.
En outre, le fonctionnement du filtre 10 est peu sensible aux rayonnements électromagnétiques. Le filtre 10 est donc plus adapté à des applications soumises à des rayonnements intenses, telles que des applications dans lesquelles le filtre 10 est utilisé dans un environnement présentant des contraintes difficiles à remplir, ou est placé près d’une source de rayonnement.
Un deuxième exemple de filtre 10 est représenté sur la figure 4. Les éléments identiques au premier exemple de filtre de la figure 1 ne sont pas décrits à nouveau. Seules les différences sont mises en évidence.
L’additionneur 40 est propre à générer le courant électrique de sortie Cs à partir de chaque deuxième courant C2A, C2B, C2C et du premier courant C1. De préférence, l’additionneur 40 est propre à générer le courant électrique de sortie Cs par l’addition de chaque deuxième courant C2A, C2B, C2C et du premier courant C1.
Dans le deuxième exemple, chaque déphasage d est égal à 180°, à 5° près.
Le fonctionnement du deuxième exemple de filtre 10 va maintenant être décrit en référence à la figure 5.
Le fonctionnement du deuxième exemple de filtre 10 comprend, en outre, une étape 160 de calibration.
Lors de l’étape 120 de génération d’un deuxième courant C2A, C2B, C2C, la deuxième intensité I2A du deuxième courant C2A traversant le premier pilier 55A présente la première valeur d’intensité vi 1.
Lors de l’étape 150 de formation du courant électrique de sortie Cs, le courant électrique de sortie Cs est formé par l’addition du premier courant C1 et de chaque deuxième courant C2A, C2B, C2C.
Chaque fréquence de sortie fs est donc égaie à une fréquence d’entrée fe ou à une deuxième fréquence c2A, c2B, c2C. En particulier, le courant électrique de sortie Cs comporte une première composante fréquentielle de sortie cs1 présentant la première fréquence f1 et une première amplitude de sortie as1.
Or, le déphasage entre la première composante fréquentielle c1 et la deuxième composante fréquentielle c2A générée par le premier pilier 55A est égal à 180°. La première amplitude de sortie as1 est donc égale à la première amplitude a1 moins la deuxième amplitude a2A de la deuxième composante fréquentielle c2A générée par le premier pilier 55A.
La deuxième amplitude a2A de la deuxième composante fréquentielle c2A générée par le premier pilier 55A dépend de la deuxième intensité I2A du deuxième courant C2A correspondant.
La deuxième intensité I2A du deuxième courant C2A traversant le premier pilier 55A présentant la première valeur d’intensité vil, la première amplitude de sortie as1 présente une première valeur d’amplitude val.
Au cours de l’étape de calibration 160, la deuxième intensité I2A du deuxième courant C2A traversant le premier pilier 55A est modifiée par l’organe de commande 20 entre la première valeur d’intensité vil et une deuxième valeur d’intensité vi2 différente de la première valeur d’intensité vi 1.
Lorsque la deuxième intensité I2A du deuxième courant C2A traversant le premier pilier 55A présente la deuxième valeur d’intensité vi2, l’amplitude de sortie as1 présente une deuxième valeur d’amplitude va2.
La deuxième valeur d’amplitude va2 est inférieure ou égale à un millième de la première valeur d’amplitude val. De préférence, lorsque la deuxième intensité I2A du deuxième courant C2A traversant le premier pilier 55A présente la deuxième valeur d'intensité vi2, la deuxième amplitude a2A correspondante est égale à la première amplitude a1.
De préférence, au cours de l’étape de calibration 160, une rampe temporelle est appliquée par l’organe de commande 20 correspondant à la deuxième intensité I2A du deuxième courant C2A traversant le premier pilier 55A. Cela signifie que la deuxième intensité I2A varie dans le temps de manière monotone, de préférence avec un taux de variation constant.
Par exemple, la deuxième intensité I2A est augmentée à plusieurs reprises d’une quantité constante avec une période temporelle prédéterminée, et la première amplitude de sortie as1 est mesurée par l’additionneur 40 avec la période temporelle. La deuxième valeur d’intensité vi2 est déterminée par l’additionneur comme étant égale à la valeur de la deuxième intensité I2A lorsque la première amplitude de sortie as1 est égale à la deuxième valeur d’amplitude va2.
Lorsque l’étape de calibration 160 est terminée, la deuxième intensité I2A est maintenue constante et égale à la deuxième valeur d’intensité vi2. La première amplitude de sortie as1 est inférieure ou égale à un millième de la première valeur d’amplitude va2.
Le filtre 10 est alors un filtre coupe-bande.
Les avantages du deuxième exemple de filtre 10 sont identiques à ceux du premier exemple de filtre 10.
Claims (12)
- REVENDICATIONS1.- Procédé de filtrage fréquentiel d’un premier courant électrique (C1) présentant un premier ensemble (E1) de composantes fréquentielles, le premier ensemble (E1) comprenant au moins une première composante fréquentielle (c1) présentant une première fréquence (f1 ), le procédé comprenant les étapes de :- fourniture (100) d’un filtre radiofréquence (10) comportant :• une pluralité de piliers (55A, 55B, 55C) comprenant un premier pilier (55A) et au moins un deuxième pilier (55B), chaque pilier (55A, 55B, 55C) comprenant un empilement (75) de couches superposées selon une direction d’empilement (Z), l’empilement comprenant au moins :o une couche libre (85) réalisée en un premier matériau magnétique (M1), o une couche fixe (90) réalisée en un deuxième matériau magnétique (M2), et o une couche barrière (95) réalisée en un troisième matériau (M3) non-magnétique, la couche barrière (95) séparant la couche libre (85) de la couche fixe (90) selon la direction d’empilement (Z), • au moins un organe de commande (20), • un organe de couplage (25), • un conducteur électrique de sortie (35) propre à alimenter un dispositif électronique avec un courant électrique de sortie (Cs), et • un additionneur (40), chaque pilier (55A, 55B, 55C) étant propre, lorsque le pilier (55A, 55B, 55C) considéré est traversé par un courant continu et n’est pas excité par l’organe de couplage (25), à générer dans le courant continu une troisième composante fréquentielle (c3) présentant une fréquence appelée fréquence de résonance (fOA, fOB, fOC) dudit pilier (55A, 55B, 55C),- génération (120) d’un deuxième courant électrique (C2A) traversant le premier pilier (55A) selon la direction d’empilement (Z), par l’organe de commande (20),- excitation (130), par l’organe de couplage (25), du premier pilier (55A) avec un champ électromagnétique (EM) présentant la première fréquence (f1), la première fréquence (f1) étant égale, à dix pourcents près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance (fOA) du premier pilier (55A) et un premier nombre entier naturel (n1),- génération (140), par le premier pilier (55A), d’une deuxième composante fréquentielle (c2) dans le deuxième courant (C2A) respectif, et- formation (150), par l’additionneur (40), d’un courant électrique de sortie (Cs) à partir au moins du deuxième courant, (C2A) le courant électrique de sortie (Cs) présentant un deuxième ensemble (E2) de composantes fréquentielles, le deuxième ensemble (E2) étant différent du premier ensemble (E1).
- 2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque pilier (55A, 55B, 55C) présente une première dimension dans une première direction (X) et une deuxième dimension dans une deuxième direction (Y) perpendiculaire à la première direction (X), la première direction (X) et la deuxième direction (Y) étant chacune perpendiculaire à la direction d’empilement (Z), la première dimension (X) et la deuxième dimension (Y) étant, chacune, comprise strictement entre 10 nanomètres et 10 micromètres.
- 3. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier matériau (M1) présente une première aimantation (A1), le procédé comprenant, en outre, une étape (110) de variation temporelle de la première aimantation (A1) de la couche libre (85) correspondante avec la fréquence de résonance (fOA) du premier pilier (55A).
- 4. - Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première composante fréquentielle (c1) présente une première amplitude (a1), la deuxième composante fréquentielle (c2) présente une deuxième amplitude (a2), et une fonction de transfert (F) est définie pour le premier pilier (55A) comme étant le rapport, en valeur absolue, de la première amplitude (a1) et de la deuxième amplitude (a2), la fonction de transfert (F) étant une fonction au moins de la première fréquence (f1) et présentant une pluralité de maxima locaux, chaque maximum local correspondant à une troisième fréquence (f3) égale, à dix pourcents près, au rapport entre le double de la fréquence de résonance (fOA) du premier pilier (55A) et un deuxième nombre entier naturel (n2).
- 5.- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le premier nombre entier naturel (n1) est égal à deux.
- 6.- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel :23- au cours de l’étape (120) de génération d’un deuxième courant (C2A, C2B, C2C), au moins deux deuxièmes courants (C2A, C2B) sont générés, chacun du premier pilier (55A) et du deuxième pilier (55B) étant traversé par un deuxième courant (C2A, C2B) selon la direction d’empilement (Z),-au cours de l’étape d’excitation (130), le premier pilier (55A) et le deuxième pilier (55B) sont, chacun, excités par l’organe de couplage (25),- au cours de l’étape de génération (140) d’une deuxième composante fréquentielle (c2), une deuxième composante fréquentielle (c2A, c2B) est générée par chacun du premier pilier (55A) et du deuxième pilier (55B) dans le deuxième courant électrique (C2A, C2B) correspondant, et- au cours de l’étape de formation (150), le courant électrique de sortie (Cs) est formé, par l’additionneur (40), à partir de chaque deuxième courant (C2A, C2B, C2C).
- 7. - Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le premier matériau (M1) comprend au moins un élément choisi dans le groupe constitué de Co, Ni et Fe et Bo.
- 8. - Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le premier pilier (55A) est propre à imposer un déphasage (d) entre la première composante fréquentielte (c1) et la deuxième composante fréquentielle (c2A) correspondante, le déphasage (d) étant égal à zéro degrés (°), à cinq degrés (°) près.
- 9.- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le premier pilier (55A) est propre à imposer un déphasage (d) entre la première composante fréquentielle (c1) et la deuxième composante fréquentielle (c2A) correspondante, le déphasage (d) étant égal à 180 degrés (°), à cinq degrés (°) près.
- 10.- Procédé selon la revendication 9, dans lequel le filtre (10) comprend, en outre :-un conducteur électrique d’entrée propre (30) à recevoir le premier courant (C1) et à délivrer le premier courant (C1) à l’organe de couplage (25), et- un conducteur électrique de sortie (35) propre à alimenter un dispositif électronique avec un courant électrique de sortie (Cs), l’additionneur (40) étant, en outre, propre à former le courant électrique de sortie (Cs) à partir, au moins, du premier courant (C1) et du deuxième courant (C2A), le deuxième courant (C2A) présentant une intensité (i2A), le courant électrique de sortie (Cs) présentant au moins une composante radiofréquence de sortie (es) présentant une fréquence de sortie (fs) égale à la première fréquence (f1) et une amplitude de sortie (as1), le procédé comprenant, en outre, une étape (160) de calibration au cours de 5 laquelle l’intensité du deuxième courant (i2A) est modifiée, par l’organe de commande (20), entre une première valeur d’intensité (vil) pour laquelle l’amplitude de sortie (as1) présente une première valeur d’amplitude (val) et une deuxième valeur d’intensité (vi2) pour laquelle l’amplitude de sortie (as1) présente une deuxième valeur d’amplitude (va2) inférieure ou égale à un millième de la première valeur d’amplitude (val).
- 11.- Procédé selon la revendication 10, dans lequel l’étape (160) de calibration comprend:- la variation temporelle monotone de l’intensité (Î2A) du deuxième courant (C2A) à partir de la premièrè valeur d’intensité (val),
- 15 - la mesure de l’amplitude de sortie (as1 ), et- la détermination de la deuxième valeur d’intensité (vi2) lorsque l’amplitude de sortie (as1) est égale à la deuxième valeur d’amplitude (va2).1/5 ο2/555A,55B,55CLDI3/5
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-
2017
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Patent Citations (3)
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