JP3609659B2

JP3609659B2 - Magnetostatic material, magnetostatic wave filter element, and interference wave removing device

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Publication number: JP3609659B2
Application number: JP22538499A
Authority: JP
Inventors: 卓史梅本; 耕治山野; 篤志前田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 1999-08-09
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2019-08-09
Also published as: JP2001053504A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力信号から妨害波を除去するための妨害波除去装置およびこの妨害波除去装置等に用いられる静磁波材料および静磁波フィルタ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の妨害波除去装置としては、例えば、スペクトル拡散通信方式を用いた妨害波除去装置がある。ここで、このスペクトル拡散通信方式について説明する。
【０００３】
スペクトル拡散通信方式とは、信号の周波数帯域をその数十倍といった広い周波数帯域に拡散して伝送する方式をいう。このスペクトル拡散通信方式は、もともと軍事通信用に使われることが多かったが、近年では無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）の変調方式の１つとして注目され、また最近では、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式として自動車電話、携帯電話等のいわゆるセルラー無線システムに使用されるようになってきている。このスペクトル拡散通信方式は、以下のように、直接拡散方式および周波数ホッピング方式の２種類に大別される。
【０００４】
直接拡散方式では、ランダム・パルス系列の符号である疑似雑音符号（ＰＮ系列）により信号の周波数帯域（スペクトル）を拡散する。例えば３ｋＨｚ程度の周波数帯域幅の信号に、＋１または−１の値をとる数Ｍビット／秒の疑似雑音符号をかけると、周波数帯域幅はＭＨｚオーダになり、スペクトル拡散された信号を伝送することができる。この拡散信号を受信する受信側で、送信側と全く同じ疑似雑音符号を受信信号にかけると、疑似雑音符号が＋１または−１であるため、二乗したものは常に１となり、元の周波数帯域に狭まった信号を取り出すことができる。
【０００５】
この直接拡散方式の特徴としては、広い帯域で伝送するため、一部の帯域が伝送できなくても通信を行うことができ、また、受信側では送信側で拡散に使用した疑似雑音符号との相関を取って情報を取り出すため、第三者にはスペクトル拡散した信号が雑音のように見えるので復調することが難しく、秘話性を確保することができるという点がある。
【０００６】
一方、周波数ホッピング方式は、一定時間ごとに搬送波周波数を変えて伝送する方式である。この周波数ホッピング方式の特徴としては、ある周波数帯域幅の電力は、周波数ホッピングする周期に対して十分長い時間で平均すると低くなるため、他のシステムの通信を妨害しにくく、また、特定の周波数に妨害波が存在しても、すぐ別の周波数にホッピングするため、他のシステムからの干渉に強いという点がある。
【０００７】
上記の直接拡散方式を用いた妨害波除去装置としては、例えば、特開平９−２１４３９７号公報に開示される妨害波除去装置があり、図１７は、この従来の妨害波除去装置の構成を示すブロック図である。
【０００８】
図１７に示す妨害波除去装置は、アンテナ１０１、増幅器１０２、静磁波リミッタ１０３、逆拡散器１０４および復調器１０５を備える。アンテナ１０１は、増幅器１０２に接続され、直接拡散方式によりスペクトル拡散された拡散信号を受信して増幅器１０２へ出力する。増幅器１０２は、静磁波リミッタ１０３と接続され、受信された拡散信号を静磁波リミッタ１０３の飽和レベルまで増幅して静磁波リミッタ１０３へ出力する。静磁波リミッタ１０３は、逆拡散器１０４に接続され、入力される信号のうち飽和レベルを超える信号を飽和レベルまで減衰させ逆拡散器１０４へ出力する。逆拡散器１０４は、復調器１０５に接続され、静磁波リミッタ１０３により飽和レベルに制限された信号を逆拡散して復調器１０５へ出力する。復調器１０５は、逆拡散された信号を復調して出力端子１０６へ出力する。
【０００９】
次に、上記のように構成された従来の妨害波除去装置の動作について説明する。図１８は、図１７に示す妨害波除去装置の各部における信号のスペクトルを示す図である。
【００１０】
図１８の（ａ）は、アンテナ１０１により受信された拡散信号のスペクトルを示している。図１８の（ａ）に示すように、アンテナ１０１は、ある特定の疑似雑音符号によりスペクトル拡散された拡散信号ａ１および拡散信号ａ１に混入した妨害波ｂ１を受信する。拡散信号ａ１は、広い周波数範囲に低いレベルで拡散したスペクトル特性を有し、妨害波ｂ１は、拡散信号ａ１の中心周波数付近で狭い周波数範囲で高いレベルのスペクトル特性を有する。
【００１１】
図１８の（ｂ）は、増幅器１０２から出力される拡散信号のスペクトルを示している。図１８の（ｂ）に示すように、増幅器１０２は、拡散信号ａ１を飽和レベルＳＬまで増幅し、増幅した拡散信号ａ２を出力する。また、ここで、妨害波ｂ１も増幅され、妨害波ｂ２となる。
【００１２】
図１８の（ｃ）は、静磁波リミッタ１０３から出力される拡散信号のスペクトルを示している。図１８の（ｃ）に示すように、静磁波リミッタ１０３は、飽和レベルＳＬに入力信号を制限し、妨害波ｂ２は減衰されて妨害波ｂ３となり、拡散信号ａ３と同じレベルに制限される。
【００１３】
図１９は、静磁波リミッタ１０３の入出力特性を示す図である。図１９に示すように、静磁波リミッタ１０３は、入力された信号のうち、周波数軸上でその飽和レベルＳＬよりレベルの低い信号はそのまま通過させ、レベルの高い信号は飽和レベルＳＬに制限する。例えば、入力レベルＩ２の信号（妨害波）は、Ｏ３ではなくＯ２の出力レベルに制限され、入力レベルＩ１の信号（拡散信号）は出力レベルＯ１で出力される。したがって、上記のように、妨害波ｂ２は、静磁波リミッタ１０３を通過した後の拡散信号ａ３のレベルと等しいレベルまで減衰され、妨害波ｂ３となる。
【００１４】
図１８の（ｄ）は、逆拡散器１０４から出力される信号のスペクトルを示している。逆拡散器１０４は、送信側でかけられた疑似雑音符号と同一の符号をかけることにより、入力信号を逆拡散する。この結果、図１８の（ｄ）に示すように、拡散信号ａ３は、元の狭帯域で高レベルの信号ａ４となり、逆に、妨害波ｂ３は、スペクトル拡散され、広い周波数範囲に低いレベルで拡散された妨害波ｂ４となる。
【００１５】
最後に、復調器１０５は、逆拡散された信号ａ４を所定の復調方式に従い元のデータに復調し、復調されたデータは、出力端子１０６から出力される。
【００１６】
上記のように、従来の妨害波除去装置では、静磁波リミッタ１０３の飽和特性を利用して、拡散信号を線形的に出力するとともに、高い電力を有する妨害波を静磁波リミッタ１０３の飽和レベルまで減衰させ、拡散信号から妨害波を除去していた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の静磁波リミッタ１０３の飽和特性を利用した妨害波除去装置では、静磁波リミッタ１０３の挿入損失が大きいため、図１８の（ｃ）に示すように、出力される信号のレベルが静磁波リミッタ１０３の飽和レベルＳＬより低くなっていた。この結果、拡散信号ａ３のレベルが低下するとともに、飽和レベル程度の妨害波ｂ３が残存し、拡散信号の復調に悪影響を及ぼしていた。
【００１８】
本発明の目的は、入力信号の信号レベルを低下させることなく、不要な妨害波を除去することができる妨害波除去装置、およびこの妨害波除去装置に好適に用いられる静磁波材料および静磁波フィルタ素子を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明に係る静磁波材料は、ＹＩＧ（イットリウム−鉄−ガーネット）膜からなり、ＹＩＧ膜の主面に複数の溝が周期的に形成され、複数の溝のうち隣接する溝の深さが異なるものである。
【００２０】
本発明に係る静磁波材料では、ＹＩＧ膜の主面に複数の溝が周期的に形成されているので、溝が形成された部分のＹＩＧ膜の厚さと溝が形成されていないＹＩＧ膜の厚さとが周期的に変化して各部分の静磁波に対するインピーダンスが周期的に変化し、周期的に形成された溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波を選択的に反射することができる。また、隣接する溝の深さが異なっているので、溝が形成された各部分のＹＩＧ膜の厚さが種々変化し、各部分の静磁波に対するインピーダンスも種々変化し、溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波をより選択的に反射することができる。したがって、この静磁波材料をフィルタ素子に用いると、挿入損失が小さく、抑圧度が高くかつ周波数選択性の高いフィルタ素子を構成することができる。この結果、このフィルタ素子を妨害波除去装置に用いると、入力信号のレベルを低下させることなく、不要な妨害波を除去することができる。
【００２１】
複数の溝の深さは、順次増加または減少することが好ましい。
この場合、溝が形成された各部分のＹＩＧ膜の厚さが順次変化し、各部分の静磁波に対するインピーダンスが順次変化するので、各部分のインピーダンスの差が小さくなり、各部分のインピーダンスをよりマッチングさせることができる。この結果、インピーダンスの不整合による静磁波の乱反射を抑制することができ、溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波をさらに選択的に反射することができる。
【００２２】
複数の溝の深さは、一定間隔で順次増加または減少することが好ましい。
この場合、溝が形成された各部分のＹＩＧ膜の厚さが一定間隔で変化し、各部分の静磁波に対するインピーダンスが一定の割合で変化するので、各部分のインピーダンスをさらにマッチングさせることができる。この結果、インピーダンスの不整合による静磁波の乱反射をより抑制することができ、溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波をさらに選択的に反射することができる。
【００２３】
複数の溝は、機械加工により形成された溝であることが好ましい。
この場合、研削、研磨等の機械加工により溝を形成しているので、化学的なエッチングやイオンミリング等に比べてより深い略矩形形状の溝を高精度に形成することができるとともに、その深さ等を任意に設定することができる。この結果、この静磁波材料をフィルタ素子に用いる場合、溝の深さを深くすることができるので、フィルタ素子の挿入損失をより小さくすることができるとともに、抑圧度を高くかつ周波数選択性を向上することができる。また、溝の深さ等を容易に調整することができるので、フィルタ素子の抑圧度および動作帯域幅を所望の値に設定することができる。
【００２４】
本発明に係る静磁波フィルタ素子は、ＧＧＧ（ガドリニウム−ガリウム−ガーネット）基板と、上記いずれかに記載の静磁波材料からなり、ＧＧＧ基板上に形成されたＹＩＧ膜と、ＹＩＧ膜の上に形成された入力用線路および出力用線路とを備えるものである。
【００２５】
本発明に係る静磁波フィルタ素子では、上記の静磁波材料を用いて静磁波フィルタを作成することができるので、溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波をより選択的に反射することができ、入力用線路および出力用線路間で特定の周波数を有する信号を選択的に阻止または通過させることができる。したがって、挿入損失が小さく、抑圧度が高くかつ周波数選択性の高い静磁波フィルタ素子を実現することができ、入力用線路から入力される入力信号の信号レベルを低下させることなく、不要な妨害波を除去または減衰させて出力用線路から取り出すことができる。
【００２６】
複数の溝は、入力用線路と出力用線路との間のＹＩＧ膜の主面に形成されることが好ましい。
【００２７】
この場合、入力用線路と出力用線路との間のＹＩＧ膜の主面に複数の溝が周期的に形成されているので、入力用線路と出力用線路との間で溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波を選択的に反射することができ、挿入損失が小さく、抑圧度が高くかつ周波数選択性の高い帯域阻止型静磁波フィルタ素子を実現することができる。
【００２８】
複数の溝は、入力用線路とＹＩＧ膜の一方の端部との間および出力用線路とＹＩＧ膜の他方の端部との間の前記ＹＩＧ膜の主面に形成されることが好ましい。
【００２９】
この場合、入力用線路とＹＩＧ膜の一方の端部との間および出力用線路とＹＩＧ膜の他方の端部との間のＹＩＧ膜の主面に複数の溝が周期的に形成されているので、入力用線路および出力用線路の外側において溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波を選択的に反射することができ、挿入損失が小さく、抑圧度が高くかつ通過帯域が略矩形形状となる帯域通過型静磁波フィルタ素子を実現することができる。
【００３０】
本発明に係る妨害波除去装置は、入力信号から妨害波を除去するための妨害波除去装置であって、上記いずれかに記載の静磁波フィルタ素子を備え、静磁波フィルタ素子の動作帯域幅が複数の溝の深さにより調整される。
【００３１】
本発明に係る妨害波除去装置では、静磁波フィルタ素子のＧＧＧ基板上にＹＩＧ膜が形成され、ＹＩＧ膜の主面に複数の溝が周期的に形成されているので、溝が形成された部分のＹＩＧ膜の厚さと溝が形成されていない部分のＹＩＧ膜の厚さとが周期的に変化して各部分の静磁波に対するインピーダンスが周期的に変化し、溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波を選択的に反射することができる。したがって、静磁波フィルタ素子の挿入損失を小さくするとともに、抑圧度を高くかつ周波数選択性を向上することができる。この結果、この静磁波フィルタ素子を用いて入力信号および妨害波をフィルタリングすることにより、入力信号の信号レベルを低下させることなく、不要な妨害波を除去することができる。
【００３２】
複数の溝は、機械加工により形成された溝であり、複数の溝の深さは、一定であることが好ましい。
【００３３】
この場合、研削、研磨等の機械加工により一定深さの溝を形成しているので、化学的なエッチングやイオンミリング等に比べてより深い略矩形形状の溝を高精度に形成することができるとともに、その深さ等を任意に設定することができる。この結果、溝の深さをより深くすることができるので、静磁波フィルタ素子の挿入損失をより小さくすることができるとともに、抑圧度を高くかつ周波数選択性を向上することができる。また、溝の深さ等を容易に調整することができるので、静磁波フィルタ素子の抑圧度および動作帯域幅を所望の値に設定することができる。
【００３４】
また、本発明に係る妨害波除去装置は、静磁波フィルタ素子のＹＩＧ膜に形成された複数の溝のうち隣接する溝の深さが異なっているので、溝が形成された各部分のＹＩＧ膜の厚さが種々変化し、各部分の静磁波に対するインピーダンスも種々変化し、溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波をより選択的に反射することができる。したがって、静磁波フィルタ素子の挿入損失をより小さくすることができるとともに、抑圧度をより高くかつ周波数選択性をより向上することができ、入力信号のレベルをより低下させることなく、不要な妨害波をより完全に除去することができる。
【００３６】
また、本発明に係る妨害波除去装置は、溝の深さを調整することにより、溝が形成された各部分のＹＩＧ膜の厚さを変化させて各部分の静磁波に対するインピーダンスを容易に変更することができるので、静磁波フィルタ素子の動作帯域幅を所望の帯域幅に設定することができる。
【００３７】
静磁波フィルタ素子は、ＹＩＧ膜の上に形成された入力用線路と出力用線路との間のＹＩＧ膜の主面に複数の溝が周期的に形成された帯域阻止型フィルタ素子を含み、複数の溝のピッチは、妨害波によりＹＩＧ膜を伝搬する静磁波の中心波長の２分の１であることが好ましい。
【００３８】
この場合、入力用線路と出力用線路との間のＹＩＧ膜の主面に複数の溝が妨害波によりＹＩＧ膜を伝搬する静磁波の中心波長の２分の１のピッチで周期的に形成されているので、入力用線路と出力用線路との間で溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波をより選択的に反射することができ、挿入損失が小さく、抑圧度が高くかつ周波数選択性の高い帯域阻止型静磁波フィルタ素子を実現することができる。したがって、この帯域阻止型静磁波フィルタ素子により入力信号から妨害波のみを選択的に除去することができ、入力信号の信号レベルを低下させることなく、不要な妨害波を除去することができる。
【００３９】
妨害波は、第１の妨害波と、第１の妨害波と周波数が異なる第２の妨害波を含み、複数の溝は、第１の妨害波によりＹＩＧ膜を伝搬する静磁波の中心波長の２分の１のピッチで形成された第１の溝群と、第１の溝群と並列に第２の妨害波によりＹＩＧ膜を伝搬する静磁波の中心波長の２分の１のピッチで形成された第２の溝群とを含むことが好ましい。
【００４０】
この場合、第１の溝群および第２の溝群を用いて各妨害波を選択的に除去することができるので、妨害波が複数ある場合でも、入力信号の信号レベルを低下させることなく、不要な妨害波を全て除去することができる。
【００４１】
入力信号は、スペクトル拡散された拡散信号であり、妨害波除去装置は、拡散信号のレベルを帯域阻止型静磁波フィルタ素子の抑圧レベルまで増幅して帯域阻止型静磁波フィルタ素子へ出力する増幅器と、帯域阻止型静磁波フィルタ素子から出力される信号を逆拡散する逆拡散器とをさらに備えることが好ましい。
【００４２】
この場合、増幅器によりスペクトル拡散された拡散信号のレベルを帯域阻止型静磁波フィルタ素子の抑圧レベルまで増幅した後、帯域阻止型静磁波フィルタ素子によりフィルタリングを行っているので、拡散信号の信号レベルを低下させることなく、妨害波を帯域阻止型静磁波フィルタ素子の抑圧レベルまで減衰させることができる。したがって、この拡散信号および妨害波を逆拡散器により逆拡散することにより、妨害波を低レベルで帯域拡散された信号に変換するとともに拡散信号を高レベルで狭帯域の元の信号に変換することができ、Ｓ／Ｎ比の高い信号を得ることができる。
【００４３】
静磁波フィルタ素子は、ＹＩＧ膜の上に形成された入力用線路とＹＩＧ膜の一方の端部との間およびＹＩＧ膜の上に形成された出力用線路とＹＩＧ膜の他方の端部との間のＹＩＧ膜の主面に複数の溝が周期的に形成された帯域通過型静磁波フィルタ素子を含み、複数の溝のピッチは、入力信号によりＹＩＧ膜を伝搬する静磁波の中心波長の２分の１であることが好ましい。
【００４４】
この場合、入力用線路とＹＩＧ膜の一方の端部との間および出力用線路とＹＩＧ膜の他方の端部との間のＹＩＧ膜の主面に複数の溝が入力信号によりＹＩＧ膜を伝搬する静磁波の中心波長の２分の１のピッチで周期的に形成されているので、入力用線路および出力用線路の外側において溝のピッチの２倍の波長を有する静磁波をより選択的に反射することができ、挿入損失が小さく、抑圧度が高くかつ略矩形形状の通過帯域を有する帯域通過型静磁波フィルタ素子を実現することができる。したがって、この帯域通過型静磁波フィルタ素子により入力信号から通過帯域外の妨害波を除去することができ、入力信号の信号レベルを低下させることなく、不要な妨害波を除去することができる。
【００４７】
静磁波フィルタ素子の周波数軸上の挿入損失が略矩形形状であり、静磁波フィルタ素子の通過帯域が入力信号の周波数帯域と略一致することが好ましい。
【００４８】
本発明に係る妨害波除去装置では、増幅器により帯域通過型静磁波フィルタ素子の飽和レベルまで入力信号のレベルを増幅し、通過帯域が入力信号の周波数帯域と略一致するとともに周波数軸上の挿入損失が略矩形形状となる低挿入損失の帯域通過型静磁波フィルタ素子により増幅された入力信号をフィルタリングしているので、入力信号の信号レベルを低下させることなく、入力信号の周波数帯域外の不要な妨害波を除去することができる。
【００４９】
入力信号は、スペクトル拡散された拡散信号であり、拡散信号のレベルを帯域通過型静磁波フィルタ素子の飽和レベルまで増幅して静磁波フィルタ素子へ出力する増幅器と、静磁波フィルタ素子から出力される信号を逆拡散する逆拡散器とをさらに備えることが好ましい。
【００５０】
この場合、増幅器によりスペクトル拡散された拡散信号のレベルを帯域通過型静磁波フィルタ素子の飽和レベルまで増幅した後、帯域通過型静磁波フィルタ素子によりフィルタリングを行っているので、拡散信号の信号レベルを低下させることなく、通過帯域外の妨害波を除去することができるとともに、通過帯域内の妨害波を帯域通過型静磁波フィルタ素子の飽和レベルすなわち拡散信号と等しいレベルまで減衰させることができる。したがって、この拡散信号および通過帯域内の妨害波を逆拡散器により逆拡散することにより、通過帯域内の妨害波を帯域拡散された低レベルの信号に変換するとともに拡散信号を狭帯域で高レベルの元の信号に変換することができ、Ｓ／Ｎ比の高い信号を得ることができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態による妨害波除去装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による妨害波除去装置の構成を示すブロック図である。
【００５２】
なお、以下の説明では、直接拡散方式によりスペクトル拡散された拡散信号から妨害波を除去する場合について説明するが、本発明はこの方式による拡散信号に特に限定されず、周波数ホッピング方式によりスペクトル拡散された拡散信号にも同様に適用することができ、除去すべき妨害波が、入力信号の周波数帯域外の妨害波および入力信号の周波数帯域内で入力信号より高いレベルの妨害波であれば、他の信号にも同様に適用することが可能である。
【００５３】
図１に示す妨害波除去装置は、アンテナ１１、増幅器１２、帯域通過型静磁波フィルタ１３、逆拡散器１４および復調器１５を備える。
【００５４】
アンテナ１１は、増幅器１２と接続され、直接拡散方式によりスペクトル拡散された拡散信号を受信し、増幅器１２へ出力する。増幅器１２は、帯域通過型静磁波フィルタ１３に接続され、入力した拡散信号を帯域通過型静磁波フィルタ１３の飽和レベルまで増幅し、帯域通過型静磁波フィルタ１３へ出力する。帯域通過型静磁波フィルタ１３は、逆拡散器１４に接続され、拡散信号の周波数帯域外の妨害波を除去するとともに、拡散信号の周波数帯域内にある飽和レベル以上の妨害波を飽和レベルまで減衰して逆拡散器１４へ出力する。逆拡散器１４は、復調器１５に接続され、送信側でスペクトル拡散に使用された疑似雑音符号と同一の符号をフィルタリングされた拡散信号に乗算し、拡散信号を元の周波数帯域の信号に戻すとともに、拡散信号の周波数帯域内の妨害波を拡散し、復調器１５へ出力する。復調器１５は、送信側の変調方式に応じた復調を行い、復調したデータを出力端子ＯＴへ出力する。
【００５５】
次に、上記のように構成された妨害波除去装置の動作について説明する。図２は、図１に示す妨害波除去装置の各部における信号のスペクトルおよび帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性を示す図である。
【００５６】
図２の（ａ）は、アンテナ１１により受信された拡散信号のスペクトルを示している。図２の（ａ）に示すように、ある特定の疑似拡散符号によりスペクトル拡散された拡散信号ａ１がアンテナ１１により受信される。このとき、拡散信号ａ１には、拡散信号ａ１の周波数帯域外に２つの妨害波ｂ１，ｂ３が混入するとともに、拡散信号ａ１の周波数帯域内に妨害波ｂ２が混入しており、これらの妨害波ｂ１〜ｂ３も同時にアンテナ１１により受信されるものとする。拡散信号ａ１は、広い周波数範囲に低いレベルで拡散したスペクトル特性を有し、妨害波ｂ１〜ｂ３は、狭い周波数範囲で高いレベルのスペクトル特性を有する。
【００５７】
図２の（ｂ）は、増幅器１２から出力される拡散信号のスペクトルを示している。受信された拡散信号ａ１および妨害波ｂ１〜ｂ３は、増幅器１２により拡散信号ａ１の最大レベルが帯域通過型静磁波フィルタ１３の飽和レベルＳＬに一致するように増幅される。したがって、図２の（ｂ）に示すように、拡散信号ａ１は、飽和レベルＳＬまで増幅されて拡散信号ａ２となり、各妨害波ｂ１〜ｂ３もそれぞれ増幅されて妨害波ｂ４〜ｂ６となる。
【００５８】
図２の（ｃ）は、帯域通過型静磁波フィルタ１３から出力される拡散信号のスペクトルを示している。拡散信号ａ２および妨害波ｂ４〜ｂ６は、帯域通過型静磁波フィルタ１３によりフィルタリングされる。ここで、帯域通過型静磁波フィルタ１３は、図２の（ｄ）に示すように、通過帯域がほぼフラットな略矩形形状の周波数特性を有し、挿入損失が非常に小さくなっている。また、帯域通過型静磁波フィルタ１３の通過帯域は、拡散信号ａ２の周波数帯域と一致させている。
【００５９】
帯域通過型静磁波フィルタ１３によるフィルタリング後、図２の（ｃ）に示すように、拡散信号ａ２は、そのレベルを低下されることなく、そのまま拡散信号ａ３として出力され、拡散信号の周波数範囲内すなわち帯域通過型静磁波フィルタ１３の通過帯域内の妨害波ｂ５は、飽和レベルＳＬまで減衰されて拡散信号ａ３と同じレベルの妨害波ｂ７となり、拡散信号の周波数範囲外すなわち帯域通過型静磁波フィルタ１３の通過帯域外の妨害波ｂ４、ｂ６は、除去される。
【００６０】
図２の（ｅ）は、逆拡散器１４から出力される信号のスペクトルを示している。妨害波ｂ７を含む拡散信号ａ３は、逆拡散器１４により送信側で乗算された疑似雑音符号と同一の符号を再度乗算され、図２の（ｅ）に示すように、拡散信号ａ３は、狭帯域で高レベルの元の信号ａ４となり、逆に、妨害波ｂ７は、スペクトル拡散され、広い周波数範囲に低いレベルで拡散された妨害波ｂ８となる。
【００６１】
最後に、逆拡散器１４により逆拡散された信号ａ４は、復調器１５により送信側の変調方式に応じて復調され、元のデータに戻されて、出力端子ＯＴから出力される。
【００６２】
上記のように本実施の形態では、挿入損失が小さくかつ略矩形形状の周波数特性を有する帯域通過型静磁波フィルタ１３を用いて妨害波の混入した拡散信号をフィルタリングしているので、拡散信号のレベルを低下させることなく、拡散信号の周波数帯域以外の妨害波を除去することができるとともに、帯域内の妨害波を低レベルの信号に拡散して除去することができる。
【００６３】
次に、図１に示す帯域通過型静磁波フィルタについてさらに詳細に説明する。図３は、図１に示す帯域通過型静磁波フィルタの参考例を示す平面図であり、図４は、図３に示すＡ部に形成された溝の側面図（ＹＩＧ膜およびＧＧＧ基板の厚さ方向から見た図）である。
【００６４】
図３および図４に示すように、帯域通過型静磁波フィルタ１３は、ＧＧＧ（ガドリニウム−ガリウム−ガーネット）基板１、ＹＩＧ（イットリウム−鉄−ガーネット）膜２、入力トランスデューサ３および出力トランスデューサ４を含む。
【００６５】
ＹＩＧ膜２は、ＧＧＧ基板１の表面に液相エピタキシャル成長させた磁性ガーネット単結晶膜からなり、例えば、Ｙ_３Ｆｅ_５Ｏ_１２単結晶膜を用いることができる。ＹＩＧ膜２の主面には、入力トランスデューサ３と一方の端部との間に１０本の溝２１が等間隔に形成され、出力トランスデューサ４と他方の端部との間に１０本の溝２１が等間隔に形成されている。ＹＩＧ膜２の形状は、１７ｍｍ×５ｍｍ×０．１ｍｍであり、両側の複数の溝２１は１０ｍｍ離間されて形成されている。
【００６６】
入力トランスデューサ３および出力トランスデューサ４は、導電性金属からなり、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等を用いることができる。また、帯域通過型静磁波フィルタ１３には、永久磁石または電磁石等からなる磁界発生器（図示省略）により溝２１と平行な方向に直流磁界Ｈが印加されている。
【００６７】
図４に示すように、各溝２１の幅（本実施の形態の場合、ピッチｐの２分の１）および深さｄは同一であり、同一形状の溝２１が一定ピッチｐで等間隔に形成されている。溝２１のピッチｐは、拡散信号によりＹＩＧ膜２を伝搬する静磁波の中心波長の約２分の１に設定され、本実施の形態では、例えば、２００μｍに設定されている。ＹＩＧ膜２の厚さｔに対する溝２１の深さｄの割合（ｄ／ｔ）は、例えば、ＹＩＧ膜２の厚さｔが１０〜１００μｍ、溝２１の深さｄが５〜５０μｍの範囲内で、帯域通過型静磁波フィルタ１３の通過帯域幅が拡散信号の周波数帯域幅に一致する値に設定されている。なお、上記の溝形状に関する点は、後述する他の静磁波フィルタについても同様に適用可能である。
【００６８】
次に、上記のように構成された帯域通過型静磁波フィルタの動作について説明する。
【００６９】
まず、静磁波素子の動作原理について説明する。ＹＩＧ膜に直流磁界を印加すると、電子の持つ磁気双極子が磁界の方向に向きを揃える。このとき、局所的に高周波磁界が加わると、その近傍の磁気双極子は歳差運動を起こす。磁気双極子の歳差運動は、磁気双極子間の相互作用によりその隣の磁気双極子に伝わり、順次この歳差運動が伝わってＹＩＧ膜中を伝播する。この波は速度が遅く、磁気エネルギーが支配的であるため、静磁波と呼ばれる。この静磁波には、ＹＩＧ膜に印加する直流磁界の向きと伝播方向によって、静磁表面波、静磁後進体積波および静磁前進体積波の３種類のモードがある。
【００７０】
上記のように、ＹＩＧ膜に溝が形成されていない静磁波素子では、種々の波長を有する静磁波がＹＩＧ膜の内部を伝搬するが、例えば、“周期構造における静磁波の伝搬”，ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２９，Ｎｏ．６，ｐｐ．３８８−３９０（Ｓｅｐｔ．１９７６）には、静磁波素子のＹＩＧ膜の表面に溝を形成することにより、溝周期の２倍の波長を有する静磁波が選択的に反射されることが開示されている。図３に示す帯域通過型静磁波フィルタは、この現象を利用したものであり、以下のように動作する。
【００７１】
増幅器１２により増幅された拡散信号が入力トランスデューサ３に入力されると、この拡散信号に対応した高周波磁界が入力トランスデューサ３から発生される。このとき、溝２１と平行な方向に直流磁界Ｈが印加されており、この高周波磁界によりＹＩＧ膜２内に静磁表面波が誘起され、この静磁表面波が入力トランスデューサ３と出力トランスデューサ４との間を伝搬する。発生した静磁表面波のうち溝２１のピッチの２倍の波長を有する静磁波は、入力トランスデューサ３および出力トランスデューサ４の外側に形成された溝２１により選択的に反射され、反射された静磁波が出力トランスデューサ４により静磁表面波から電気信号に変換される。したがって、溝２１のピッチの２倍の波長を有する静磁波が選択的に伝播され、図２の（ｄ）に示すような周波数特性を有する帯域通過型静磁波フィルタを構成することができる。
【００７２】
なお、帯域通過型静磁波フィルタ１３の形状は、上記の例に特に限定されず、用途および使用周波数帯域等により適宜変更することができる。また、溝の本数および離間距離等も、上記の例に特に限定されず、適宜変更することができる。また、入力トランスデューサ３および出力トランスデューサ４の形状配置等も上記の例に特に限定されず、一般に静磁波フィルタに用いられる入力トランスデューサおよび出力トランスデューサを用いることができ、マイクロストリップ線路等を用いることができる。また、直流磁界Ｈを印加する磁界発生器としても、一般に静磁波フィルタに用いられる種々の磁界発生器を用いることができ、直流磁界Ｈを印加する方向も上記の例に特に限定されず、他の方向に印加して静磁後進体積波または静磁前進体積波を用いてもよい。なお、上記の点は、後述する他の静磁波フィルタについても同様に適用可能である。
【００７３】
次に、上記の溝の加工方法について説明する。帯域通過型静磁波フィルタの従来の溝の加工方法としては、化学的エッチングやイオンミリング等により溝２１を加工していた。この場合、深い矩形形状の溝を形成しようとすると、エッチング時間が長くなり、溝の深さ方向のみならず幅方向までエッチングされ、浅い溝しか作成することができなかった。このため、本実施の形態では、新規な溝の加工方法として、機械加工を用いてより深い矩形形状の溝を高精度に形成している。図５は、図４に示すＹＩＧ膜に溝を機械加工により形成する方法を説明するための概略図である。
【００７４】
図５に示すように、本実施の形態では、機械加工の一例として、ダイシングソーを用いてＹＩＧ膜２を加工することにより、溝２１を形成している。このダイシングソーは、シリコンウェーハの切断、磁気ヘッドの加工等に用いられる工作機械であり、ブレードＢＬの材質、回転数および送り速度等を適宜設定することによりＹＩＧ膜２に溝を形成することができる。
【００７５】
まず、ＹＩＧ膜２を形成したＧＧＧ基板１を所定のワックスによりカーボン台ＣＢ上に貼り付け、カーボン台ＣＢを真空吸着によりステージＳＴに固定する。ここで、ステージＳＴは矢印Ａ３，Ａ４の方向にそれぞれ移動可能なように構成され、ブレードＢＬは、矢印Ａ１の方向に回転し、矢印Ａ２の方向に移動可能なように構成されている。また、ブレードＢＬおよびステージＳＴの位置等は、ＮＣ（数値制御）により高精度に制御される。
【００７６】
次に、ブレードＢＬを回転させ、ブレードＢＬの下端の高さがＹＩＧ膜２に形成される溝の底部の高さに一致するようにブレードＢＬを矢印Ａ２の方向へ移動させた後、ステージＳＴを矢印Ａ３の方向へ移動させ、ＹＩＧ膜２に溝を形成する。
【００７７】
次に、ブレードＢＬおよびステージＳＴを元の位置に戻し、ステージＳＴを矢印Ａ４の方向へ溝のピッチｐだけ移動させた後、上記と同様にブレードＢＬおよびステージＳＴを移動させて次の溝をＹＩＧ膜２に形成する。以降同様の操作を繰り返すことにより、複数の溝をＹＩＧ膜２の主面に形成することができる。
【００７８】
上記のように、機械加工により複数の溝を形成することにより、所望の深さの矩形形状の溝を高精度に加工することができる。なお、上記の機械加工による溝の形成方法は、後述する他の静磁波フィルタにも同様に適用可能である。
【００７９】
次に、上記の製造方法により作成された帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性について説明する。図６および図７は、図３に示す帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性の一例を示す第１および第２の図であり、図８は、図３に示す帯域通過型静磁波フィルタ１３と同形状を有し、かつ溝加工がされていない帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性を示す図である。
【００８０】
図６に示す周波数特性は、ＹＩＧ膜の厚さｔに対する溝の深さｄの割合（ｄ／ｔ）が１％の場合（溝の深さ１μｍ）を示し、挿入損失は約８．５ｄＢであり、通過帯域幅は約５０ＭＨｚである。また、図７に示す周波数特性は、ｄ／ｔが１０％の場合（溝の深さ１０μｍ）を示しており、挿入損失は約８．５ｄＢであり、通過帯域幅は約１００ＭＨｚである。一方、図８に示す溝を有さない帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性では、挿入損失は約２０ｄＢであり、通過帯域幅は約８００ＭＨｚである。
【００８１】
図６ないし図８に示すように、ＹＩＧ膜の主面に溝を形成することにより帯域通過型静磁波フィルタ１３の挿入損失が大幅に改善されており、この帯域通過型静磁波フィルタ１３を用いることにより拡散信号のレベルをほとんど低下させることなく、フィルタリングすることができることがわかる。また、ｄ／ｔを変化させると、通過帯域幅が変化しており、溝の深さを変化させることにより、帯域通過型静磁波フィルタ１３の通過帯域幅を所望の通過帯域幅に設定することができることがわかる。なお、上記の溝の深さによる動作帯域幅の変更方法は、後述する他の静磁波フィルタにも同様に適用可能である。
【００８２】
また、帯域通過型静磁波フィルタ１３の動作帯域は、溝のピッチを変更することにより調整することが好ましく、印加する直流磁場の強度を変更することにより調整してもよい。上記の動作帯域の変更方法は、後述する他の静磁波フィルタにも同様に適用可能である。
【００８３】
上記のように本実施の形態では、一定深さの溝２１が入力トランスデューサ３および出力トランスデューサ４の外側に形成された帯域通過型静磁波フィルタ１３を用いることにより、溝２１のピッチの２倍の波長を有する静磁表面波を選択的に反射することができるので、この静磁波に対応する信号を選択的に通過させることができる。また、帯域通過型静磁波フィルタ１３は、挿入損失が非常に小さく、かつ、略矩形形状の周波数特性を有するため、拡散信号の周波数帯域外の妨害波を除去することができるとともに、拡散信号のレベルをほとんど低下させることがない。この結果、帯域通過型静磁波フィルタ１３を通過した後の信号を逆拡散器１４により逆拡散することにより、高レベルの元の信号を得ることができるとともに、拡散信号の周波数帯域内の妨害波のレベルを非常に小さくすることができ、拡散信号から元の信号を高いＳ／Ｎ比で取り出すことができる。このように、本実施の形態では、拡散信号の信号レベルを低下させることなく、不要な妨害波を全て除去することが可能となる。
【００８４】
次に、図１に示す帯域通過型静磁波フィルタの第１の例について説明する。第２の例の帯域通過型静磁波フィルタは、ＹＩＧ膜に形成される溝の深さが異なる点を除き、図３に示す帯域通過型静磁波フィルタと同様であるので、以下異なる点のみについて説明する。図９は、図１に示す帯域通過型静磁波フィルタの第１の例のＹＩＧ膜に形成された溝の側面図である。なお、図９に示す溝の位置は、図４と同様に、図３のＡ部の位置に対応する部分である。
【００８５】
図９に示すように、入力トランスデューサ３の近傍に最も浅い溝２１ａが形成され、その外側に次に浅い溝２１ｂが形成され、以降、溝の深さが順次深くなるように溝２１ｃ、２１ｄ、…が形成され、入力トランスデューサ３の近傍から外側へ溝が順次ＹＩＧ膜２ａの主面に形成される。複数の溝２１ａ〜２１ｄ、…の深さは、一定間隔で順次深くなっており、例えば、溝２１ａの深さが５μｍ、溝２１ｂの深さが１０μｍ、以降５μｍずつ溝の深さが深くされ、１０本の溝が形成される場合、最も深い溝の深さが５０μｍである。また、上記と同様に、出力トランスデューサ４の近傍から外側へ深さが順次深くなるように、１０本の溝がＹＩＧ膜２ａの主面に出力トランスデューサ４の近傍から外側へ形成されている。
【００８６】
上記のように入力トランスデューサ３および出力トランスデューサ４の両側に溝の深さが一定間隔で順次増加するように複数の溝が形成されると、溝が形成された各部分のＹＩＧ膜２ａの厚さが一定間隔で変化し、各部分の静磁波に対するインピーダンスも一定の割合で変化する。したがって、各部分の静磁波に対するインピーダンスをマッチングさせることができ、インピーダンスの不整合による静磁波の乱反射を抑制することができる。
【００８７】
図１０は、図９に示す溝を有する帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性を示す図である。なお、図１０中の実線は、図９に示すように溝の深さを順次増加させた帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性を示し、破線は、図４に示すように一定深さの溝が形成された帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性を示している。
【００８８】
図１０に示すように、溝の深さを順次一定間隔で増加させた帯域通過型静磁波フィルタでは、通過帯域ＢＶが溝の深さを一定にした帯域通過型静磁波フィルタの通過帯域ＢＣに比べて狭くなり、周波数特性がより矩形形状に近くなり、周波数選択性が向上される。また、抑圧度ＳＶも、溝の深さを一定にした帯域通過型静磁波フィルタの抑圧度ＳＣに比べ増大していることがわかる。この結果、図９に示す溝を有する帯域通過型静磁波フィルタでは、通過帯域以外の妨害波をより低レベルに抑圧することができるとともに、より選択的に所望の周波数帯域の信号のみを低挿入損失で通過させることができる。したがって、図９に示す溝を有する帯域通過型静磁波フィルタを図１に示す妨害波除去装置に用いた場合、通過帯域外の妨害波をより完全に除去することが可能となり、拡散信号の信号レベルを低下させることなく、妨害波をより完全に除去することが可能となる。
【００８９】
なお、上記の説明では、帯域通過型静磁波フィルタの溝の深さを一定間隔すなわち一次関数的に増加させたが、二次関数、指数関数、三角関数等の種々の関数またはこれらの関数の組み合わせに従って増加または減少させるようにしてもよく、また、ランダムに増加または減少させるようにしてもよい。
【００９０】
次に、本発明の第２の実施の形態の妨害波除去装置について図面を参照しながら説明する。図１１は、本発明の第２の実施の形態による妨害波除去装置の構成を示すブロック図である。図１１に示す妨害波除去装置と図１に示す妨害波除去装置とで異なる点は、帯域通過型静磁波フィルタ１３が帯域阻止型静磁波フィルタ１６に変更された点であり、その他の点は図１に示す妨害波除去装置と同様であるので同一部分には同一符号を付し、以下詳細な説明を省略する。
【００９１】
図１１に示す帯域阻止型静磁波フィルタ１６は、妨害波の周波数帯域に対応する阻止帯域を有するフィルタであり、増幅器１２および逆拡散器１４に接続される。帯域阻止型静磁波フィルタ１６は、増幅器１２により帯域阻止型静磁波フィルタ１６の抑圧レベルまで増幅された拡散信号およびこれに合わせて増幅された妨害波を受け、妨害波を抑圧レベルまで減衰して逆拡散器１４へ出力する。
【００９２】
図１２は、図１１に示す妨害波除去装置の各部における信号のスペクトルおよび帯域阻止型静磁波フィルタの周波数特性を示す図である。
【００９３】
図１２の（ａ）は、アンテナ１１により受信された拡散信号のスペクトルを示している。図１２の（ａ）に示すように、ある特定の疑似拡散符号によりスペクトル拡散された拡散信号ａ１がアンテナ１１により受信される。このとき、拡散信号ａ１には、拡散信号ａ１の周波数帯域内に妨害波ｂ１が混入しており、この妨害波ｂ１も同時にアンテナ１１により受信されるものとする。拡散信号ａ１は、広い周波数範囲に低いレベルで拡散したスペクトル特性を有し、妨害波ｂ１は、狭い周波数範囲で高いレベルのスペクトル特性を有する。
【００９４】
図１２の（ｂ）は、増幅器１２から出力される拡散信号のスペクトルを示している。受信された拡散信号ａ１および妨害波ｂ１は、増幅器１２により拡散信号ａ１の最大レベルが帯域阻止型静磁波フィルタ１６の抑圧レベルＹＬに一致するように増幅される。したがって、図１２の（ｂ）に示すように、拡散信号ａ１は、抑圧レベルＳＬまで増幅されて拡散信号ａ２となり、妨害波ｂ１も増幅されて妨害波ｂ２となる。
【００９５】
図１２の（ｃ）は、帯域阻止型静磁波フィルタ１６から出力される拡散信号のスペクトルを示している。拡散信号ａ２および妨害波ｂ２は、帯域阻止型静磁波フィルタ１６によりフィルタリングされる。ここで、帯域阻止型静磁波フィルタ１６は、図１２の（ｄ）に示すように、阻止帯域が狭くすなわち周波数選択性が高い周波数特性を有し、阻止帯域を妨害波ｂ２の周波数帯域と一致させている。
【００９６】
また、図１２の（ｄ）に示すように、帯域阻止型静磁波フィルタ１６では、妨害波ｂ２の中心周波数ＯＦの部分が最も抑圧され、この抑圧レベルＹＬが上記した増幅器１２の増幅レベルとなる。さらに、阻止帯域以外の部分は、ほぼフラットな周波数特性を有し、挿入損失が非常に小さくなっている。
【００９７】
したがって、帯域阻止型静磁波フィルタ１６によるフィルタリング後、図１２の（ｃ）に示すように、拡散信号ａ２は、そのレベルを低下されることなく、そのまま拡散信号ａ３として出力され、妨害波ｂ２は、抑圧レベルＹＬまで減衰されて拡散信号ａ３と同じレベルの妨害波ｂ３となる。
【００９８】
図１２の（ｅ）は、逆拡散器１４から出力される信号のスペクトルを示している。妨害波ｂ３を含む拡散信号ａ３は、逆拡散器１４により送信側で乗算された疑似雑音符号と同一の符号を再度乗算され、図１２の（ｅ）に示すように、拡散信号ａ３は、狭帯域で高レベルの元の信号ａ４となり、逆に、妨害波ｂ３は、スペクトル拡散され、広い周波数範囲に低いレベルで拡散された妨害波ｂ４となる。
【００９９】
最後に、逆拡散器１４により逆拡散された信号ａ４は、復調器１５により送信側の変調方式に応じて復調され、元のデータに戻されて、出力端子ＯＴから出力される。
【０１００】
上記のように本実施の形態では、挿入損失が小さくかつ周波数選択性の高い帯域阻止型静磁波フィルタ１６を用いて妨害波の混入した拡散信号をフィルタリングしているので、拡散信号のレベルを低下させることなく、妨害波を低レベルの信号に拡散して除去することができる。
【０１０１】
次に、図１１に示す帯域阻止型静磁波フィルタ１６についてさらに詳細に説明する。図１３は、図１１に示す帯域阻止型静磁波フィルタの第１の参考例の平面図である。図１３に示す帯域阻止型静磁波フィルタ１６と図３に示す帯域通過型静磁波フィルタ１３とで異なる点は、入力トランスデューサ３および出力トランスデューサ４の外側のＹＩＧ膜２の主面に形成された溝２１の代わりに、入力トランスデューサ３と出力トランスデューサ４との間のＹＩＧ膜２ｂの主面に複数の溝２２が形成されている点であり、その他の点は図３に示す帯域通過型静磁波フィルタ１３と同様であるので同一部分には同一符号を付し、以下詳細な説明を省略する。
【０１０２】
図１３に示すように、帯域阻止型静磁波フィルタ１６では、入力トランスデューサ３と出力トランスデューサ４との間のＹＩＧ膜２ｂの主面に２０本の溝２２が形成されている。溝２２の幅および深さは、図３に示す溝２１と同様であり、溝２２のピッチｐが、図１２に示す妨害波ｂ１によりＹＩＧ膜２ｂを伝搬する静磁波の中心波長の約２分の１に設定されている。
【０１０３】
上記のように構成された帯域阻止型静磁波フィルタ１６も、帯域通過型静磁波フィルタ１３とほぼ同様に動作し、以下のように動作する。増幅器１２により増幅された拡散信号が入力トランスデューサ３に入力されると、この拡散信号に対応した高周波磁界が入力トランスデューサ３から発生される。このとき、溝２２と平行な方向に直流磁界Ｈが印加されており、この高周波磁界によりＹＩＧ膜２ｂ内に静磁表面波が誘起され、この静磁表面波が入力トランスデューサ３と出力トランスデューサ４との間を伝搬する。発生した静磁表面波のうち溝２２のピッチの２倍の波長を有する静磁波は、入力トランスデューサ３および出力トランスデューサ４の間に形成された溝２２により選択的に反射され、反射されない静磁波が出力トランスデューサ４により静磁表面波から電気信号に変換される。したがって、溝２２のピッチの２倍の波長を有する静磁波が選択的に阻止され、図１２の（ｄ）に示すような周波数特性を有する帯域阻止型静磁波フィルタを構成することができる。
【０１０４】
上記のように本実施の形態では、一定深さの溝２２が入力トランスデューサ３と出力トランスデューサ４との間に形成された帯域阻止型静磁波フィルタ１６を用いることにより、溝２２のピッチの２倍の波長を有する静磁表面波を選択的に阻止することができるので、この静磁波に対応する信号を選択的に阻止することができる。また、帯域阻止型静磁波フィルタ１６は、挿入損失が非常に小さく、かつ、周波数選択性が高い高抑圧度の周波数特性を有するため、拡散信号のレベルをほとんど低下させることなく、拡散信号のレベルまで妨害波を減衰することができる。この結果、帯域阻止型静磁波フィルタ１６を通過した後の信号を逆拡散器１４により逆拡散することにより、高レベルの元の信号を得ることができるとともに、妨害波のレベルを非常に小さくすることができ、拡散信号から元の信号を高いＳ／Ｎ比で取り出すことができる。このように、本実施の形態では、拡散信号の信号レベルを低下させることなく、不要な妨害波を除去することが可能となる。
【０１０５】
次に、図１１に示す帯域阻止型静磁波フィルタ１６の第１の例について説明する。第１の例の帯域阻止型静磁波フィルタは、ＹＩＧ膜に形成される溝の深さが異なる点を除き、図１３に示す帯域阻止型静磁波フィルタと同様であるので、以下異なる点のみについて説明する。図１４は、図１１に示す帯域阻止型静磁波フィルタ１６の第１の例のＹＩＧ膜に形成された溝の側面図である。なお、図１４に示す溝の位置は、図１３のＢ部の位置に対応する部分である。
【０１０６】
図１４に示すように、入力トランスデューサ３の近傍に最も浅い溝２２ａが形成され、その内側に次に浅い溝２２ｂが形成され、以降、溝の深さが順次深くなるように溝２２ｃ、２２ｄ、…が形成され、入力トランスデューサ３の近傍から入力トランスデューサ３と出力トランスデューサ４との中間点まで溝が順次ＹＩＧ膜２ｃの主面に形成される。複数の溝２２ａ〜２２ｄ、…の深さは、一定間隔で順次深くなっており、例えば、溝２２ａの深さが５μｍ、溝２２ｂの深さが１０μｍ、以降５μｍずつ溝の深さが深くされ、１０本の溝が形成される場合、最も深い溝の深さが５０μｍである。また、上記と同様に、出力トランスデューサ４の近傍から入力トランスデューサ３の方向へ深さが順次深くなるように、１０本の溝がＹＩＧ膜２ｃの主面に出力トランスデューサ４の近傍から入力トランスデューサ３と出力トランスデューサ４との中間点まで形成されている。
【０１０７】
上記のように入力トランスデューサ３と出力トランスデューサ４との間に溝の深さが一定間隔で順次増加するように複数の溝が形成されると、溝が形成された各部分のＹＩＧ膜２ｃの厚さが一定間隔で変化し、各部分の静磁波に対するインピーダンスも一定の割合で変化する。したがって、各部分の静磁波に対するインピーダンスをマッチングさせることができ、インピーダンスの不整合による静磁波の乱反射を抑制することができる。
【０１０８】
図１５は、図１４に示す溝を有する帯域阻止型静磁波フィルタの周波数特性を示す図である。なお、図１５中の実線は、図１４に示すように溝の深さを順次増加させた帯域阻止型静磁波フィルタの周波数特性を示し、破線は、図１３に示すように一定深さの溝が形成された帯域阻止型静磁波フィルタの周波数特性を示している。
【０１０９】
図１５に示すように、溝の深さを順次一定間隔で増加させた帯域阻止型静磁波フィルタでは、阻止帯域ＢＶが溝の深さを一定にした帯域阻止型静磁波フィルタの阻止帯域ＢＣに比べて狭くなり、抑圧度ＳＶも溝の深さを一定にした帯域阻止型静磁波フィルタの抑圧度ＳＣに比べ増大していることがわかる。この結果、図１４に示す溝を有する帯域阻止型静磁波フィルタでは、より選択的に所望の妨害波のみをより低レベルに抑圧することができるとともに、他の信号を低挿入損失で通過させることができる。したがって、図１４に示す溝を有する帯域阻止型静磁波フィルタを図１１に示す妨害波除去装置に用いた場合、所望の妨害波のみを低レベルに減衰させることが可能となり、拡散信号の信号レベルを低下させることなく、妨害波をより選択的に除去することが可能となる。
【０１１０】
なお、上記の説明では、帯域阻止型静磁波フィルタの溝の深さを一定間隔すなわち一次関数的に増加させたが、二次関数、指数関数、三角関数等の種々の関数またはこれらの関数の組み合わせに従って増加または減少させるようにしてもよく、また、ランダムに増加または減少させるようにしてもよい。
【０１１１】
次に、帯域阻止型静磁波フィルタの第３の例について説明する。上記の第２の実施の形態では、拡散信号ａ１に１つの妨害波ｂ１が混入した場合について説明したが、以下に説明する第３の例の帯域阻止型静磁波フィルタは、例えば、図２に示すように複数の妨害波ｂ１〜ｂ３が混入した拡散信号ａ１から全ての妨害波を除去するための帯域阻止型静磁波フィルタである。図１６は、複数の妨害波を除去するための帯域阻止型静磁波フィルタの一例の平面図である。
【０１１２】
図１６に示すように、帯域阻止型静磁波フィルタ１６ａは、入力トランスデューサ３と出力トランスデューサ４との間のＹＩＧ膜２ｄの主面にピッチの異なる３つの溝群２３〜２５が形成されている。すなわち、第１の溝群２３は、拡散信号に混入した妨害波のうち高周波の妨害波ｂ３を除去するための溝群であり、溝群２３の溝のピッチは高周波の妨害波ｂ３によりＹＩＧ膜２ｄを伝搬する静磁波の中心波長の約２分の１に設定されている。また、第２の溝群２４は、拡散信号に混入した妨害波のうち中間周波数の妨害波ｂ２を除去するための溝群であり、溝群２４の溝のピッチは、中間周波数の妨害波ｂ２によりＹＩＧ膜２ｄを伝搬する静磁波の中心波長の約２分の１に設定されている。また、第３の溝群２５は、拡散信号に混入した妨害波のうち低周波の妨害波ｂ１を除去するためのものであり、溝群２５の溝のピッチは、低周波の妨害波ｂ１によりＹＩＧ膜２ｄを伝搬する静磁波の中心波長の約２分の１に設定されている。その他の点は、図１３に示す帯域阻止型静磁波フィルタ１６と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【０１１３】
上記のように、帯域阻止型静磁波フィルタ１６ａでは、入力トランスデューサ３から入力される妨害波のうち高周波の妨害波を溝群２３により反射し、中間周波数の妨害波を溝群２４により反射し、低周波の妨害波を溝群２５により反射する。したがって、出力トランスデューサ４から取り出される各妨害波のレベルは拡散信号のレベルまで減衰され、この拡散信号および妨害波を逆拡散することにより、狭帯域で高レベルの元の信号を得ることができるとともに、各妨害波を低レベルで広帯域の妨害波に拡散して除去することができる。この結果、図１６に示す帯域阻止型静磁波フィルタ１６ａを図１１に示す妨害波除去装置に用いることにより、複数の妨害波が拡散信号に混入した場合でも、各妨害波をピッチの異なる複数の溝によりそれぞれ反射して減衰させることができ、拡散信号のレベルを低下させることなく、複数の妨害波を全て除去することができる。
【０１１４】
なお、妨害波の数は上記の３つに特に限定されず、それ以外の場合は、それぞれの妨害波の周波数に対応したピッチを有する溝群をＹＩＧ膜の主面に形成することにより同様に各妨害波を除去することができる。また、ピッチの異なる複数の溝を設けた場合、各溝群の溝の深さを減少または増加してもよく、また、ランダムに形成してもよい。
【０１１５】
また、上記の説明では、種々の溝が形成されたＹＩＧ膜を静磁波フィルタに適用する場合について述べたが、このＹＩＧ膜を用いて共振器等を構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による妨害波除去装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す妨害波除去装置の各部における信号のスペクトルおよび帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性を示す図である。
【図３】図１に示す帯域通過型静磁波フィルタの参考例を示す平面図である。
【図４】図３に示すＡ部に形成された溝の側面図である。
【図５】図４に示すＹＩＧ膜に溝を機械加工により形成する方法を説明するための概略図である。
【図６】図３に示す帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性の第１の例を示す図である。
【図７】図３に示す帯域阻止型静磁波フィルタの周波数特性の第２の例を示す図である。
【図８】溝が形成されていない帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性の一例を示す図である。
【図９】図１に示す帯域通過型静磁波フィルタの第１の例のＹＩＧ膜に形成された溝の側面図である。
【図１０】図９に示す溝を有する帯域通過型静磁波フィルタの周波数特性を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態による妨害波除去装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す妨害波除去装置の各部における信号のスペクトルおよび帯域阻止型静磁波フィルタの周波数特性を示す図である。
【図１３】図１１に示す帯域阻止型静磁波フィルタの第１の参考例の平面図である。
【図１４】図１１に示す帯域阻止型静磁波フィルタの第１の例のＹＩＧ膜に形成された溝の側面図である。
【図１５】図１４に示す溝を有する帯域阻止型静磁波フィルタの周波数特性を示す図である。
【図１６】本発明による複数の妨害波を除去するための帯域阻止型静磁波フィルタの平面図である。
【図１７】従来の妨害波除去装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７に示す従来の妨害波除去装置の各部における信号のスペクトルを示す図である。
【図１９】図１７に示す静磁波リミッタの入出力特性を示す図である。
【符号の説明】
１ＧＧＧ基板
２ＹＩＧ膜
３入力トランスデューサ
４出力トランスデューサ
１１アンテナ
１２増幅器
１３帯域通過型静磁波フィルタ
１４逆拡散器
１５復調器
１６，１６ａ帯域阻止型静磁波フィルタ
２１，２２溝
２３〜２５溝群[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an interference wave removing device for removing an interference wave from an input signal, a magnetostatic wave material and a magnetostatic wave filter element used in the interference wave removing device and the like.
[0002]
[Prior art]
As a conventional jamming wave removing device, for example, there is a jamming wave removing device using a spread spectrum communication system. Here, the spread spectrum communication system will be described.
[0003]
The spread spectrum communication system refers to a system in which a signal frequency band is spread and transmitted over a wide frequency band such as several tens of times. This spread spectrum communication method was originally often used for military communication, but in recent years, it has been attracting attention as one of modulation methods for wireless LAN (Local Area Network), and recently, CDMA (Code Division Multiple Access). As a system, it has come to be used in so-called cellular radio systems such as automobile phones and mobile phones. This spread spectrum communication method is roughly classified into two types, a direct spread method and a frequency hopping method, as follows.
[0004]
In the direct spreading method, a signal frequency band (spectrum) is spread by a pseudo-noise code (PN sequence) which is a code of a random pulse sequence. For example, when a signal having a frequency bandwidth of about 3 kHz is subjected to a pseudo-noise code of several Mbits / second that takes a value of +1 or −1, the frequency bandwidth is on the order of MHz, and a spread spectrum signal is transmitted. Can do. On the receiving side that receives this spread signal, if the same pseudo noise code as that on the transmitting side is applied to the received signal, the pseudo noise code is +1 or -1, so that the squared value is always 1, and the original frequency band is restored. A narrow signal can be taken out.
[0005]
As a feature of this direct spreading method, since it transmits in a wide band, communication can be performed even if a part of the band cannot be transmitted, and on the receiving side, the pseudo noise code used for spreading on the transmitting side Since information is extracted by correlating, it is difficult for a third party to demodulate the spectrum-spread signal because it looks like noise, and it is possible to ensure confidentiality.
[0006]
On the other hand, the frequency hopping method is a method of transmitting by changing the carrier frequency at regular intervals. As a feature of this frequency hopping method, the power of a certain frequency bandwidth becomes low when averaged over a sufficiently long time with respect to the frequency hopping cycle, so that it is difficult to interfere with communication of other systems, and the frequency hopping method has a specific frequency. Even if an interfering wave exists, it hops to another frequency immediately, so that it is resistant to interference from other systems.
[0007]
An example of the interference wave removing apparatus using the direct spreading method is an interference wave removing apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-21497. FIG. 17 shows the configuration of this conventional interference wave removing apparatus. It is a block diagram.
[0008]
17 includes an antenna 101, an amplifier 102, a magnetostatic wave limiter 103, a despreader 104, and a demodulator 105. The antenna 101 is connected to the amplifier 102, receives a spread signal that has been spread spectrum by the direct spreading method, and outputs the spread signal to the amplifier 102. The amplifier 102 is connected to the magnetostatic wave limiter 103, amplifies the received spread signal to the saturation level of the magnetostatic wave limiter 103, and outputs the amplified signal to the magnetostatic wave limiter 103. The magnetostatic wave limiter 103 is connected to the despreader 104, attenuates a signal exceeding the saturation level among the input signals to the saturation level, and outputs the attenuated signal to the despreader 104. The despreader 104 is connected to the demodulator 105, despreads the signal limited to the saturation level by the magnetostatic wave limiter 103, and outputs the despreader 105 to the demodulator 105. The demodulator 105 demodulates the despread signal and outputs it to the output terminal 106.
[0009]
Next, the operation of the conventional interference removing apparatus configured as described above will be described. FIG. 18 is a diagram illustrating a spectrum of a signal in each unit of the interference wave canceller illustrated in FIG.
[0010]
FIG. 18A shows the spectrum of the spread signal received by the antenna 101. As shown in FIG. 18A, the antenna 101 receives a spread signal a1 that has been subjected to spectrum spread by a specific pseudo-noise code and an interference wave b1 mixed in the spread signal a1. The spread signal a1 has a spectrum characteristic spread at a low level over a wide frequency range, and the interference wave b1 has a high level spectrum characteristic in a narrow frequency range near the center frequency of the spread signal a1.
[0011]
FIG. 18B shows the spectrum of the spread signal output from the amplifier 102. As shown in FIG. 18B, the amplifier 102 amplifies the spread signal a1 to the saturation level SL, and outputs the amplified spread signal a2. Here, the interference wave b1 is also amplified and becomes the interference wave b2.
[0012]
FIG. 18C shows the spectrum of the spread signal output from the magnetostatic wave limiter 103. As shown in FIG. 18 (c), the magnetostatic wave limiter 103 limits the input signal to the saturation level SL, the interference wave b2 is attenuated to become the interference wave b3, and is limited to the same level as the spread signal a3.
[0013]
FIG. 19 is a diagram illustrating input / output characteristics of the magnetostatic wave limiter 103. As shown in FIG. 19, the magnetostatic wave limiter 103 passes a signal whose level is lower than the saturation level SL on the frequency axis as it is among the input signals, and limits a signal having a higher level to the saturation level SL. For example, an input level I2 signal (interference wave) is limited to an output level of O2 instead of O3, and an input level I1 signal (spread signal) is output at an output level O1. Therefore, as described above, the interference wave b2 is attenuated to a level equal to the level of the spread signal a3 after passing through the magnetostatic wave limiter 103, and becomes an interference wave b3.
[0014]
FIG. 18D shows the spectrum of the signal output from the despreader 104. The despreader 104 despreads the input signal by applying the same code as the pseudo-noise code applied on the transmission side. As a result, as shown in FIG. 18 (d), the spread signal a3 becomes the high level signal a4 in the original narrow band, and conversely, the disturbing wave b3 is spread spectrum and is low in a wide frequency range. The diffused interference wave b4 is obtained.
[0015]
Finally, the demodulator 105 demodulates the despread signal a4 into the original data according to a predetermined demodulation method, and the demodulated data is output from the output terminal 106.
[0016]
As described above, in the conventional interference wave removing device, the spread characteristic is linearly output using the saturation characteristic of the magnetostatic wave limiter 103, and the interference wave having high power is reduced to the saturation level of the magnetostatic wave limiter 103. Attenuating and removing disturbing waves from the spread signal.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the interference wave removing device using the saturation characteristic of the magnetostatic wave limiter 103, the insertion loss of the magnetostatic wave limiter 103 is large, so that the level of the output signal is static as shown in FIG. It was lower than the saturation level SL of the magnetic wave limiter 103. As a result, the level of the spread signal a3 is lowered, and the interference wave b3 of about the saturation level remains, which adversely affects the demodulation of the spread signal.
[0018]
An object of the present invention is to provide an interference wave removing device capable of removing unnecessary interference waves without lowering the signal level of an input signal, and a magnetostatic wave material and a magnetostatic wave filter suitably used for the interference wave removing device. It is to provide an element.
[0019]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The magnetostatic wave material according to the present invention is made of a YIG (yttrium-iron-garnet) film, and a plurality of grooves are periodically formed on the main surface of the YIG film, and adjacent grooves among the plurality of grooves have different depths. Is.
[0020]
In the magnetostatic wave material according to the present invention, since a plurality of grooves are periodically formed in the main surface of the YIG film, the thickness of the YIG film in the portion where the grooves are formed and the thickness of the YIG film in which the grooves are not formed Thus, the impedance to the magnetostatic wave in each portion changes periodically, and the magnetostatic wave having a wavelength twice the pitch of the periodically formed grooves can be selectively reflected. Further, since the depths of adjacent grooves are different, the thickness of the YIG film in each part where the groove is formed changes variously, and the impedance to the magnetostatic wave in each part also changes variously, which is twice the pitch of the groove. It is possible to more selectively reflect magnetostatic waves having a wavelength of. Therefore, when this magnetostatic wave material is used for a filter element, a filter element having a small insertion loss, a high degree of suppression, and a high frequency selectivity can be configured. As a result, when this filter element is used in an interference wave removing device, unnecessary interference waves can be removed without reducing the level of the input signal.
[0021]
The depth of the plurality of grooves is preferably increased or decreased sequentially.
In this case, the thickness of the YIG film in each part where the groove is formed changes sequentially, and the impedance to the magnetostatic wave in each part changes sequentially, so that the difference in impedance between each part becomes smaller and the impedance of each part becomes more Can be matched. As a result, irregular reflection of magnetostatic waves due to impedance mismatch can be suppressed, and magnetostatic waves having a wavelength twice the pitch of the grooves can be further selectively reflected.
[0022]
The depth of the plurality of grooves is preferably increased or decreased sequentially at regular intervals.
In this case, the thickness of the YIG film in each part where the groove is formed changes at a constant interval, and the impedance to the magnetostatic wave in each part changes at a constant rate, so that the impedance of each part can be further matched. . As a result, irregular reflection of magnetostatic waves due to impedance mismatch can be further suppressed, and magnetostatic waves having a wavelength twice the pitch of the grooves can be selectively reflected.
[0023]
The plurality of grooves are preferably grooves formed by machining.
In this case, since the groove is formed by machining such as grinding and polishing, a substantially rectangular groove deeper than chemical etching or ion milling can be formed with high accuracy, and the depth of the groove can be increased. It is possible to arbitrarily set the size. As a result, when this magnetostatic wave material is used for a filter element, the depth of the groove can be increased, so that the insertion loss of the filter element can be further reduced, the degree of suppression is increased, and the frequency selectivity is improved. can do. In addition, since the groove depth and the like can be easily adjusted, the degree of suppression and the operating bandwidth of the filter element can be set to desired values.
[0024]
A magnetostatic wave filter element according to the present invention comprises a GGG (gadolinium-gallium-garnet) substrate, a magnetostatic wave material as described above, and is formed on the YIG film formed on the GGG substrate. The input line and the output line are provided.
[0025]
In the magnetostatic wave filter element according to the present invention, since the magnetostatic wave filter can be formed using the above magnetostatic wave material, it is possible to more selectively reflect magnetostatic waves having a wavelength twice the pitch of the grooves. And a signal having a specific frequency can be selectively blocked or passed between the input line and the output line. Accordingly, it is possible to realize a magnetostatic wave filter element with a small insertion loss, a high degree of suppression, and a high frequency selectivity, and an unnecessary interference wave without reducing the signal level of the input signal input from the input line. Can be removed or attenuated and taken out from the output line.
[0026]
The plurality of grooves are preferably formed on the main surface of the YIG film between the input line and the output line.
[0027]
In this case, since a plurality of grooves are periodically formed in the main surface of the YIG film between the input line and the output line, the groove pitch is twice between the input line and the output line. A band-stop type magnetostatic wave filter element that can selectively reflect a magnetostatic wave having a wavelength of 1, a low insertion loss, a high degree of suppression, and a high frequency selectivity can be realized.
[0028]
The plurality of grooves are preferably formed on the main surface of the YIG film between the input line and one end of the YIG film and between the output line and the other end of the YIG film.
[0029]
In this case, a plurality of grooves are periodically formed on the main surface of the YIG film between the input line and one end of the YIG film and between the output line and the other end of the YIG film. Therefore, magnetostatic waves having a wavelength twice the pitch of the groove can be selectively reflected outside the input line and the output line, the insertion loss is small, the degree of suppression is high, and the passband is substantially rectangular. Thus, a bandpass magnetostatic wave filter element can be realized.
[0030]
An interference wave removing device according to the present invention is an interference wave removing device for removing an interference wave from an input signal,The magnetostatic wave filter element according to any one of the above is provided, and the operating bandwidth of the magnetostatic wave filter element is adjusted by the depth of the plurality of grooves.
[0031]
In the interference wave removing device according to the present invention, the YIG film is formed on the GGG substrate of the magnetostatic wave filter element, and a plurality of grooves are periodically formed on the main surface of the YIG film. The thickness of the YIG film and the thickness of the YIG film in the part where the groove is not formed periodically change, and the impedance to the magnetostatic wave in each part changes periodically, and has a wavelength twice the pitch of the groove. Magnetostatic waves can be selectively reflected. Therefore, the insertion loss of the magnetostatic wave filter element can be reduced, the degree of suppression can be increased, and the frequency selectivity can be improved. As a result, by filtering the input signal and the interference wave using this magnetostatic wave filter element, unnecessary interference waves can be removed without lowering the signal level of the input signal.
[0032]
The plurality of grooves are grooves formed by machining, and the depth of the plurality of grooves is preferably constant.
[0033]
In this case, since the groove having a constant depth is formed by machining such as grinding and polishing, a substantially rectangular groove deeper than chemical etching or ion milling can be formed with high accuracy. In addition, the depth and the like can be arbitrarily set. As a result, the depth of the groove can be increased, so that the insertion loss of the magnetostatic wave filter element can be further reduced, the degree of suppression can be increased, and the frequency selectivity can be improved. Further, since the groove depth and the like can be easily adjusted, the degree of suppression and the operating bandwidth of the magnetostatic wave filter element can be set to desired values.
[0034]
In addition, the interference wave elimination device according to the present invention,Among the plurality of grooves formed in the YIG film of the magnetostatic wave filter element, the adjacent grooves have different depths, so that the thickness of the YIG film in each part where the groove is formed changes variously. The impedance with respect to the magnetic wave also changes variously, and a magnetostatic wave having a wavelength twice the pitch of the groove can be reflected more selectively. Therefore, the insertion loss of the magnetostatic wave filter element can be further reduced, the degree of suppression can be further increased, the frequency selectivity can be further improved, and unnecessary interference waves can be obtained without lowering the level of the input signal. Can be removed more completely.
[0036]
Further, the interference wave elimination device according to the present invention isBy adjusting the depth of the groove, the thickness of the YIG film in each part where the groove is formed can be changed to easily change the impedance to the magnetostatic wave in each part. The operating bandwidth can be set to a desired bandwidth.
[0037]
The magnetostatic wave filter element includes a band rejection filter element in which a plurality of grooves are periodically formed on the main surface of the YIG film between the input line and the output line formed on the YIG film. The groove pitch is preferably one half of the center wavelength of the magnetostatic wave propagating through the YIG film by the disturbing wave.
[0038]
In this case, a plurality of grooves are periodically formed on the main surface of the YIG film between the input line and the output line at a pitch that is half the center wavelength of the magnetostatic wave propagating through the YIG film due to the disturbing wave. Therefore, magnetostatic waves having a wavelength twice the groove pitch can be more selectively reflected between the input line and the output line, with low insertion loss, high suppression, and frequency selection. A highly band-stop type magnetostatic wave filter element can be realized. Therefore, only the interference wave can be selectively removed from the input signal by the band rejection type magnetostatic wave filter element, and the unnecessary interference wave can be removed without lowering the signal level of the input signal.
[0039]
The jamming wave includes a first jamming wave and a second jamming wave having a frequency different from that of the first jamming wave.The secondA first groove group formed at a pitch that is half the center wavelength of the magnetostatic wave propagating through the YIG film by one interference wave;The secondIt is preferable that the first groove group includes a second groove group formed in parallel with the first groove group and formed at a pitch of half the center wavelength of the magnetostatic wave propagating through the YIG film by the second interference wave.
[0040]
In this case, since each interference wave can be selectively removed using the first groove group and the second groove group, even when there are a plurality of interference waves, the signal level of the input signal is not lowered. All unnecessary interference waves can be removed.
[0041]
The input signal is a spread spectrum spread signal, and the interference wave canceling device includes an amplifier that amplifies the level of the spread signal to the suppression level of the band-stop type magnetostatic wave filter element and outputs the amplified signal to the band-stop type magnetostatic wave filter element. It is preferable to further include a despreader that despreads the signal output from the band rejection type magnetostatic wave filter element.
[0042]
In this case, since the level of the spread signal spread by the amplifier is amplified to the suppression level of the band-stop type magnetostatic wave filter element, the signal is filtered by the band-stop type magnetostatic wave filter element. Without lowering, the interference wave can be attenuated to the suppression level of the band rejection type magnetostatic wave filter element. Therefore, by despreading the spread signal and the jamming signal with a despreader, the jamming signal is converted into a low-level band-spread signal and the spread signal is converted into a high-level narrow-band original signal. And a signal with a high S / N ratio can be obtained.
[0043]
The magnetostatic wave filter element is formed between the input line formed on the YIG film and one end of the YIG film, and between the output line formed on the YIG film and the other end of the YIG film. A band-pass magnetostatic wave filter element in which a plurality of grooves are periodically formed on the main surface of the YIG film between them, and the pitch of the plurality of grooves is 2 of the center wavelength of the magnetostatic wave propagating through the YIG film by an input signal. A fraction of 1 is preferable.
[0044]
In this case, a plurality of grooves propagate through the YIG film by the input signal between the input line and one end of the YIG film and between the output line and the other end of the YIG film. The magnetostatic wave having a wavelength twice the groove pitch on the outside of the input line and the output line is more selectively selected. A band-pass magnetostatic wave filter element that can be reflected, has a small insertion loss, has a high degree of suppression, and has a substantially rectangular pass band can be realized. Therefore, this band-pass magnetostatic wave filter element can remove interference waves outside the pass band from the input signal, and unnecessary interference waves can be removed without reducing the signal level of the input signal.
[0047]
Of magnetostatic wave filter elementInsertion loss on the frequency axis is almost rectangularAndThe pass band of the magnetostatic wave filter element substantially matches the frequency band of the input signal.Is preferable.
[0048]
In the interference wave canceling device according to the present invention, the amplifier amplifies the level of the input signal up to the saturation level of the bandpass magnetostatic wave filter element, the passband substantially coincides with the frequency band of the input signal, and the insertion loss on the frequency axis. Since the input signal amplified by the band-pass magnetostatic wave filter element with a low insertion loss having a substantially rectangular shape is filtered, the signal level of the input signal is not reduced, and the signal is not required outside the frequency band of the input signal. Interference waves can be removed.
[0049]
The input signal is a spread spectrum spread signal that amplifies the level of the spread signal to the saturation level of the bandpass magnetostatic wave filter element.QuietOutput to magnetic wave filter elementAn amplifier toDespreader for despreading the signal output from magnetostatic wave filter elementWhenIt is preferable to further comprise.
[0050]
In this case, since the level of the spread signal spread by the amplifier is amplified to the saturation level of the band-pass magnetostatic wave filter element, the signal is filtered by the band-pass magnetostatic wave filter element. The interference wave outside the pass band can be removed without lowering, and the interference wave in the pass band can be attenuated to a saturation level of the band pass magnetostatic wave filter element, that is, a level equal to the spread signal. Therefore, the spread signal and the interference wave in the pass band are despread by a despreader to convert the interference wave in the pass band into a low-level signal that has been subjected to band spread, and the spread signal has a high level in a narrow band. Thus, a signal with a high S / N ratio can be obtained.
[0051]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an interference wave removing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an interference wave removing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0052]
In the following description, a case where an interference wave is removed from a spread signal spread by the direct spread method will be described. However, the present invention is not particularly limited to the spread signal by this method, and is spread by the frequency hopping method. The same applies to the spread signal, and if the interference wave to be removed is a disturbance wave outside the frequency band of the input signal and a disturbance wave having a higher level than the input signal within the frequency band of the input signal, It is possible to apply to the same signal.
[0053]
1 includes an antenna 11, an amplifier 12, a band-pass magnetostatic wave filter 13, a despreader 14, and a demodulator 15.
[0054]
The antenna 11 is connected to the amplifier 12, receives a spread signal that has been spread spectrum by the direct spreading method, and outputs it to the amplifier 12. The amplifier 12 is connected to the band-pass magnetostatic wave filter 13, amplifies the input spread signal to the saturation level of the band-pass magnetostatic wave filter 13, and outputs the amplified signal to the band-pass magnetostatic wave filter 13. The band-pass magnetostatic wave filter 13 is connected to the despreader 14 and removes the interference wave outside the frequency band of the spread signal and attenuates the interference wave above the saturation level within the frequency band of the spread signal to the saturation level. And output to the despreader 14. The despreader 14 is connected to the demodulator 15 and multiplies the filtered spread signal by the same code as the pseudo-noise code used for spread spectrum on the transmission side, and returns the spread signal to the original frequency band signal. At the same time, the interference wave in the frequency band of the spread signal is spread and output to the demodulator 15. The demodulator 15 performs demodulation according to the modulation method on the transmission side, and outputs the demodulated data to the output terminal OT.
[0055]
Next, the operation of the interference wave eliminating apparatus configured as described above will be described. FIG. 2 is a diagram showing a signal spectrum and frequency characteristics of a band-pass magnetostatic wave filter in each part of the interference wave canceller shown in FIG.
[0056]
FIG. 2A shows the spectrum of the spread signal received by the antenna 11. As shown in FIG. 2A, the spread signal a <b> 1 that has been spread spectrum by a specific pseudo spread code is received by the antenna 11. At this time, in the spread signal a1, two disturbing waves b1 and b3 are mixed outside the frequency band of the spread signal a1, and the disturbing wave b2 is mixed in the frequency band of the spread signal a1. b1 to b3 are also received by the antenna 11 at the same time. The spread signal a1 has a spectrum characteristic spread at a low level over a wide frequency range, and the interference waves b1 to b3 have a high level spectrum characteristic over a narrow frequency range.
[0057]
FIG. 2B shows the spectrum of the spread signal output from the amplifier 12. The received spread signal a1 and interference waves b1 to b3 are amplified by the amplifier 12 so that the maximum level of the spread signal a1 matches the saturation level SL of the bandpass magnetostatic wave filter 13. Therefore, as shown in FIG. 2B, the spread signal a1 is amplified up to the saturation level SL to become the spread signal a2, and the interference waves b1 to b3 are also amplified to become interference waves b4 to b6.
[0058]
FIG. 2C shows the spectrum of the spread signal output from the band-pass magnetostatic wave filter 13. The spread signal a2 and the interference waves b4 to b6 are filtered by the band-pass magnetostatic wave filter 13. Here, as shown in FIG. 2D, the band-pass magnetostatic wave filter 13 has a substantially rectangular frequency characteristic in which the pass band is substantially flat, and the insertion loss is very small. Further, the pass band of the band-pass magnetostatic wave filter 13 is matched with the frequency band of the spread signal a2.
[0059]
After filtering by the bandpass magnetostatic wave filter 13, as shown in FIG. 2C, the spread signal a2 is output as it is as the spread signal a3 without being lowered in level, and is within the frequency range of the spread signal. That is, the interference wave b5 in the pass band of the bandpass magnetostatic wave filter 13 is attenuated to the saturation level SL to become an interference wave b7 having the same level as the spread signal a3, and is outside the frequency range of the spread signal, that is, the bandpass magnetostatic wave filter. The interference waves b4 and b6 outside the 13 passbands are removed.
[0060]
FIG. 2E shows the spectrum of the signal output from the despreader 14. The spread signal a3 including the interference wave b7 is multiplied again by the same code as the pseudo-noise code multiplied on the transmission side by the despreader 14, and the spread signal a3 is narrow as shown in FIG. In the band, the original signal a4 having a high level is obtained. On the contrary, the interference wave b7 is spectrum-spread and becomes an interference wave b8 spread at a low level in a wide frequency range.
[0061]
Finally, the signal a4 despread by the despreader 14 is demodulated by the demodulator 15 according to the modulation method on the transmission side, returned to the original data, and output from the output terminal OT.
[0062]
As described above, in the present embodiment, the spread signal mixed with the interference wave is filtered using the band-pass magnetostatic wave filter 13 having a small insertion loss and a substantially rectangular frequency characteristic. Interference waves other than the frequency band of the spread signal can be removed without lowering the level, and interference waves in the band can be diffused and removed to a low level signal.
[0063]
Next, the bandpass magnetostatic wave filter shown in FIG. 1 will be described in more detail. FIG. 3 shows the band-pass magnetostatic wave filter shown in FIG.referenceFIG. 4 is a plan view showing an example, and FIG. 4 is a side view of the groove formed in part A shown in FIG. 3 (viewed from the thickness direction of the YIG film and the GGG substrate).
[0064]
As shown in FIGS. 3 and 4, the bandpass magnetostatic wave filter 13 includes a GGG (gadolinium-gallium-garnet) substrate 1, a YIG (yttrium-iron-garnet) film 2, an input transducer 3 and an output transducer 4. .
[0065]
The YIG film 2 is composed of a magnetic garnet single crystal film grown on the surface of the GGG substrate 1 by liquid phase epitaxial growth.₃Fe₅O₁₂A single crystal film can be used. On the main surface of the YIG film 2, ten grooves 21 are formed at equal intervals between the input transducer 3 and one end, and ten grooves 21 are formed between the output transducer 4 and the other end. Are formed at equal intervals. The shape of the YIG film 2 is 17 mm × 5 mm × 0.1 mm, and the plurality of grooves 21 on both sides are formed 10 mm apart.
[0066]
The input transducer 3 and the output transducer 4 are made of a conductive metal, and for example, Al, Cu, Au, Ag, or the like can be used. Further, a DC magnetic field H is applied to the band-pass magnetostatic wave filter 13 in a direction parallel to the groove 21 by a magnetic field generator (not shown) made of a permanent magnet or an electromagnet.
[0067]
As shown in FIG. 4, the width of each groove 21 (in the present embodiment, one half of the pitch p) and the depth d are the same, and the grooves 21 having the same shape are equally spaced at a constant pitch p. Is formed. The pitch p of the grooves 21 is set to about one half of the center wavelength of the magnetostatic wave propagating through the YIG film 2 by the diffusion signal. In the present embodiment, the pitch p is set to 200 μm, for example. The ratio (d / t) of the depth d of the groove 21 to the thickness t of the YIG film 2 is, for example, within a range where the thickness t of the YIG film 2 is 10 to 100 μm and the depth d of the groove 21 is 5 to 50 μm. Thus, the pass bandwidth of the bandpass magnetostatic wave filter 13 is set to a value that matches the frequency bandwidth of the spread signal. Note that the above-described points related to the groove shape can be similarly applied to other magnetostatic wave filters described later.
[0068]
Next, the operation of the bandpass magnetostatic wave filter configured as described above will be described.
[0069]
First, the operation principle of the magnetostatic wave element will be described. When a DC magnetic field is applied to the YIG film, the magnetic dipole of the electrons is aligned in the direction of the magnetic field. At this time, when a high-frequency magnetic field is locally applied, the magnetic dipole in the vicinity thereof precesses. The precession of the magnetic dipole is transmitted to the adjacent magnetic dipole by the interaction between the magnetic dipoles, and this precession is sequentially transmitted through the YIG film. This wave is called a magnetostatic wave because it is slow and magnetic energy is dominant. This magnetostatic wave has three types of modes: a magnetostatic surface wave, a magnetostatic backward volume wave, and a magnetostatic forward volume wave, depending on the direction and propagation direction of the DC magnetic field applied to the YIG film.
[0070]
As described above, in the magnetostatic wave element in which no groove is formed in the YIG film, magnetostatic waves having various wavelengths propagate through the YIG film. For example, “propagation of magnetostatic waves in a periodic structure”, Applied Physics Letters, Vol. 29, no. 6, pp. 388-390 (Sept. 1976) discloses that a magnetostatic wave having a wavelength twice the groove period is selectively reflected by forming a groove on the surface of the YIG film of the magnetostatic wave element. Yes. The band-pass magnetostatic wave filter shown in FIG. 3 utilizes this phenomenon and operates as follows.
[0071]
When the spread signal amplified by the amplifier 12 is input to the input transducer 3, a high frequency magnetic field corresponding to the spread signal is generated from the input transducer 3. At this time, a DC magnetic field H is applied in a direction parallel to the groove 21, and a magnetostatic surface wave is induced in the YIG film 2 by this high-frequency magnetic field, and this magnetostatic surface wave is generated by the input transducer 3, the output transducer 4, and the like. Propagate between. Among the generated magnetostatic surface waves, magnetostatic waves having a wavelength twice the pitch of the grooves 21 are selectively reflected by the grooves 21 formed outside the input transducer 3 and the output transducer 4 and reflected. Is converted from a magnetostatic surface wave to an electrical signal by the output transducer 4. Therefore, a magnetostatic wave having a wavelength twice the pitch of the grooves 21 is selectively propagated, and a band-pass magnetostatic wave filter having frequency characteristics as shown in FIG.
[0072]
The shape of the band-pass magnetostatic wave filter 13 is not particularly limited to the above example, and can be appropriately changed depending on the application, the used frequency band, and the like. Further, the number of grooves, the separation distance, and the like are not particularly limited to the above example, and can be changed as appropriate. Further, the shape and arrangement of the input transducer 3 and the output transducer 4 are not particularly limited to the above example, and input transducers and output transducers generally used for magnetostatic wave filters can be used, and microstrip lines and the like can be used. . Also, as the magnetic field generator for applying the DC magnetic field H, various magnetic field generators generally used for magnetostatic wave filters can be used, and the direction in which the DC magnetic field H is applied is not particularly limited to the above example. Alternatively, a magnetostatic backward volume wave or a magnetostatic forward volume wave may be used. The above points can be similarly applied to other magnetostatic wave filters described later.
[0073]
Next, a method for processing the groove will be described. As a conventional groove processing method of the band-pass magnetostatic wave filter, the groove 21 is processed by chemical etching, ion milling, or the like. In this case, when an attempt is made to form a deep rectangular groove, the etching time becomes longer, and etching is performed not only in the depth direction of the groove but also in the width direction, so that only a shallow groove can be formed. For this reason, in this embodiment, as a novel groove processing method, a deeper rectangular groove is formed with high accuracy using machining. FIG. 5 is a schematic view for explaining a method of forming grooves in the YIG film shown in FIG. 4 by machining.
[0074]
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, as an example of machining, the groove 21 is formed by processing the YIG film 2 using a dicing saw. This dicing saw is a machine tool used for cutting a silicon wafer, processing a magnetic head, etc., and can form grooves in the YIG film 2 by appropriately setting the material, rotation speed, feed rate, etc. of the blade BL. it can.
[0075]
First, the GGG substrate 1 on which the YIG film 2 is formed is attached to the carbon table CB with a predetermined wax, and the carbon table CB is fixed to the stage ST by vacuum suction. Here, the stage ST is configured to be movable in the directions of arrows A3 and A4, and the blade BL is configured to be rotated in the direction of arrow A1 and movable in the direction of arrow A2. Further, the positions of the blade BL and the stage ST are controlled with high accuracy by NC (numerical control).
[0076]
Next, after rotating the blade BL and moving the blade BL in the direction of arrow A2 so that the height of the lower end of the blade BL coincides with the height of the bottom of the groove formed in the YIG film 2, the stage ST Is moved in the direction of arrow A3 to form a groove in the YIG film 2.
[0077]
Next, the blade BL and the stage ST are returned to their original positions, and after moving the stage ST in the direction of the arrow A4 by the groove pitch p, the blade BL and the stage ST are moved in the same manner as described above to move the next groove. The YIG film 2 is formed. Thereafter, by repeating the same operation, a plurality of grooves can be formed on the main surface of the YIG film 2.
[0078]
As described above, by forming a plurality of grooves by machining, a rectangular groove having a desired depth can be processed with high accuracy. The groove forming method by the above machining can be similarly applied to other magnetostatic wave filters to be described later.
[0079]
Next, the frequency characteristics of the bandpass magnetostatic wave filter created by the above manufacturing method will be described. 6 and 7 are first and second diagrams showing examples of the frequency characteristics of the band-pass magnetostatic wave filter shown in FIG. 3, and FIG. 8 shows the band-pass magnetostatic wave filter 13 shown in FIG. It is a figure which shows the frequency characteristic of the band pass type magnetostatic wave filter which has the same shape and is not grooved.
[0080]
The frequency characteristic shown in FIG. 6 shows the case where the ratio (d / t) of the groove depth d to the thickness t of the YIG film is 1% (groove depth 1 μm), and the insertion loss is about 8.5 dB. Yes, the pass bandwidth is about 50 MHz. The frequency characteristics shown in FIG. 7 show a case where d / t is 10% (groove depth 10 μm), the insertion loss is about 8.5 dB, and the passband width is about 100 MHz. On the other hand, in the frequency characteristics of the bandpass magnetostatic wave filter having no grooves shown in FIG. 8, the insertion loss is about 20 dB and the passband width is about 800 MHz.
[0081]
As shown in FIGS. 6 to 8, the insertion loss of the bandpass magnetostatic wave filter 13 is greatly improved by forming a groove in the main surface of the YIG film, and this bandpass magnetostatic wave filter 13 is used. It can be seen that filtering can be performed with almost no decrease in the level of the spread signal. Further, when d / t is changed, the pass bandwidth is changed, and the pass bandwidth of the band pass magnetostatic wave filter 13 is set to a desired pass bandwidth by changing the depth of the groove. You can see that Note that the method for changing the operating bandwidth depending on the groove depth is also applicable to other magnetostatic wave filters described later.
[0082]
The operating band of the band-pass magnetostatic wave filter 13 is preferably adjusted by changing the groove pitch, and may be adjusted by changing the strength of the applied DC magnetic field. The above operating band changing method can be similarly applied to other magnetostatic wave filters to be described later.
[0083]
As described above, in the present embodiment, by using the band-pass magnetostatic wave filter 13 in which the groove 21 having a certain depth is formed outside the input transducer 3 and the output transducer 4, the pitch of the groove 21 is doubled. Since the magnetostatic surface wave having a wavelength can be selectively reflected, a signal corresponding to the magnetostatic wave can be selectively passed. In addition, the band-pass magnetostatic wave filter 13 has a very small insertion loss and has a substantially rectangular frequency characteristic, so that it is possible to remove interference waves outside the frequency band of the spread signal and Almost no decrease in level. As a result, the signal after passing through the band-pass magnetostatic wave filter 13 is despread by the despreader 14, thereby obtaining a high-level original signal and interfering waves within the frequency band of the spread signal. Can be made very small, and the original signal can be extracted from the spread signal with a high S / N ratio. As described above, in this embodiment, it is possible to remove all unnecessary interference waves without reducing the signal level of the spread signal.
[0084]
Next, the bandpass magnetostatic wave filter shown in FIG.1An example will be described. The band-pass magnetostatic wave filter of the second example is the same as the band-pass magnetostatic wave filter shown in FIG. 3 except that the depth of the groove formed in the YIG film is different. explain. FIG. 9 shows a first example of the bandpass magnetostatic wave filter shown in FIG.1It is a side view of the groove | channel formed in the YIG film | membrane of the example of. In addition, the position of the groove | channel shown in FIG. 9 is a part corresponding to the position of the A section of FIG. 3 similarly to FIG.
[0085]
As shown in FIG. 9, the shallowest groove 21a is formed in the vicinity of the input transducer 3, the next shallowest groove 21b is formed on the outer side thereof, and thereafter the grooves 21c, 21d, .. Are formed, and grooves are formed in the main surface of the YIG film 2a sequentially from the vicinity of the input transducer 3 to the outside. The depths of the plurality of grooves 21a to 21d,... Are gradually increased at regular intervals. When ten grooves are formed, the deepest groove has a depth of 50 μm. Similarly to the above, ten grooves are formed on the main surface of the YIG film 2a from the vicinity of the output transducer 4 to the outside so that the depth gradually increases from the vicinity of the output transducer 4 to the outside.
[0086]
As described above, when a plurality of grooves are formed on both sides of the input transducer 3 and the output transducer 4 so that the depth of the grooves sequentially increases at a constant interval, the thickness of the YIG film 2a in each portion where the grooves are formed. Changes at regular intervals, and the impedance of each part to the magnetostatic wave also changes at a constant rate. Therefore, it is possible to match the impedance with respect to the magnetostatic wave of each portion, and it is possible to suppress irregular reflection of the magnetostatic wave due to impedance mismatch.
[0087]
FIG. 10 is a diagram showing frequency characteristics of the band-pass magnetostatic wave filter having the grooves shown in FIG. The solid line in FIG. 10 shows the frequency characteristics of the band-pass magnetostatic wave filter in which the groove depth is sequentially increased as shown in FIG. 9, and the broken line is a groove having a constant depth as shown in FIG. 2 shows frequency characteristics of a band-pass magnetostatic wave filter in which is formed.
[0088]
As shown in FIG. 10, in the bandpass magnetostatic wave filter in which the groove depth is sequentially increased at regular intervals, the passband BV becomes the passband BC of the bandpass magnetostatic wave filter in which the groove depth is constant. In comparison, the frequency characteristic becomes closer to a rectangular shape and the frequency selectivity is improved. It can also be seen that the degree of suppression SV is higher than the degree of suppression SC of the band-pass magnetostatic wave filter having a constant groove depth. As a result, the bandpass magnetostatic wave filter having the grooves shown in FIG. 9 can suppress the interference wave other than the passband to a lower level and more selectively insert only a signal in a desired frequency band. It can be passed with loss. Accordingly, when the band-pass magnetostatic wave filter having the groove shown in FIG. 9 is used in the interference wave removing device shown in FIG. 1, it becomes possible to more completely remove the interference wave outside the pass band, and the signal of the spread signal It is possible to more completely remove the interference wave without lowering the level.
[0089]
In the above description, the groove depth of the band-pass magnetostatic wave filter is increased by a constant interval, that is, by a linear function, but various functions such as a quadratic function, an exponential function, a trigonometric function, etc. It may be increased or decreased according to the combination, or may be increased or decreased randomly.
[0090]
Next, an interference wave removing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an interference wave canceller according to the second embodiment of the present invention. The difference between the interference wave removing device shown in FIG. 11 and the interference wave removing device shown in FIG. 1 is that the bandpass magnetostatic wave filter 13 is changed to a band rejection magnetostatic wave filter 16, and the other points are as follows. Since it is the same as that of the interference wave removing apparatus shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the same parts, and detailed description will be omitted below.
[0091]
A band-stop type magnetostatic wave filter 16 shown in FIG. 11 is a filter having a stop band corresponding to the frequency band of the interference wave, and is connected to the amplifier 12 and the despreader 14. The band rejection type magnetostatic wave filter 16 receives the spread signal amplified to the suppression level of the band rejection type magnetostatic wave filter 16 by the amplifier 12 and the interference wave amplified in accordance with the spread signal, and attenuates the interference wave to the suppression level. Output to despreader 14.
[0092]
FIG. 12 is a diagram showing the signal spectrum and the frequency characteristics of the band-stop type magnetostatic wave filter in each part of the interference wave canceller shown in FIG.
[0093]
FIG. 12A shows the spectrum of the spread signal received by the antenna 11. As shown in (a) of FIG. 12, a spread signal a <b> 1 whose spectrum is spread by a specific pseudo spread code is received by the antenna 11. At this time, the interference signal b1 is mixed in the frequency band of the spread signal a1 in the spread signal a1, and this interference wave b1 is also received by the antenna 11 at the same time. The spread signal a1 has a spectrum characteristic spread at a low level over a wide frequency range, and the interference wave b1 has a high level spectrum characteristic over a narrow frequency range.
[0094]
FIG. 12B shows the spectrum of the spread signal output from the amplifier 12. The received spread signal a1 and interference wave b1 are amplified by the amplifier 12 so that the maximum level of the spread signal a1 coincides with the suppression level YL of the band rejection magnetostatic wave filter 16. Accordingly, as shown in FIG. 12B, the spread signal a1 is amplified to the suppression level SL to become the spread signal a2, and the interference wave b1 is also amplified to become the interference wave b2.
[0095]
FIG. 12C shows the spectrum of the spread signal output from the band rejection type magnetostatic wave filter 16. The spread signal a <b> 2 and the interference wave b <b> 2 are filtered by the band rejection magnetostatic wave filter 16. Here, as shown in FIG. 12 (d), the band-stop type magnetostatic wave filter 16 has a frequency characteristic with a narrow stop band, that is, high frequency selectivity, and the stop band matches the frequency band of the interference wave b2. I am letting.
[0096]
Further, as shown in FIG. 12D, in the band rejection magnetostatic wave filter 16, the portion of the center frequency OF of the interference wave b2 is most suppressed, and this suppression level YL becomes the amplification level of the amplifier 12 described above. . Further, the portion other than the stop band has a substantially flat frequency characteristic, and the insertion loss is very small.
[0097]
Therefore, after filtering by the band rejection type magnetostatic wave filter 16, as shown in FIG. 12C, the spread signal a2 is output as it is as the spread signal a3 without lowering its level, and the interference wave b2 is Then, it is attenuated to the suppression level YL and becomes the interference wave b3 having the same level as the spread signal a3.
[0098]
FIG. 12E shows the spectrum of the signal output from the despreader 14. The spread signal a3 including the interference wave b3 is multiplied again by the same code as the pseudo-noise code multiplied on the transmission side by the despreader 14, and the spread signal a3 is narrow as shown in FIG. In the band, the original signal a4 having a high level is obtained. On the contrary, the interference wave b3 is spectrum-spread and becomes an interference wave b4 spread at a low level over a wide frequency range.
[0099]
Finally, the signal a4 despread by the despreader 14 is demodulated by the demodulator 15 according to the modulation method on the transmission side, returned to the original data, and output from the output terminal OT.
[0100]
As described above, in the present embodiment, the spread signal mixed with the interference wave is filtered using the band rejection magnetostatic wave filter 16 having a small insertion loss and high frequency selectivity, so that the level of the spread signal is lowered. Without disturbing, the interference wave can be diffused and removed to a low level signal.
[0101]
Next, the band rejection type magnetostatic wave filter 16 shown in FIG. 11 will be described in more detail. FIG. 13 shows a first example of the band rejection magnetostatic wave filter shown in FIG.referenceIt is a top view of an example. The band rejection type magnetostatic wave filter 16 shown in FIG. 13 and the bandpass type magnetostatic wave filter 13 shown in FIG. 3 are different in the grooves formed on the main surface of the YIG film 2 outside the input transducer 3 and the output transducer 4. 21 is that a plurality of grooves 22 are formed in the main surface of the YIG film 2b between the input transducer 3 and the output transducer 4, and the other points are the band-pass magnetostatic wave filter shown in FIG. 13 are the same as those shown in FIG.
[0102]
As shown in FIG. 13, in the band rejection type magnetostatic wave filter 16, 20 grooves 22 are formed on the main surface of the YIG film 2 b between the input transducer 3 and the output transducer 4. The width and depth of the groove 22 are the same as those of the groove 21 shown in FIG. 3, and the pitch p of the groove 22 is about two minutes of the center wavelength of the magnetostatic wave propagating through the YIG film 2b by the interference wave b1 shown in FIG. 1 is set.
[0103]
The band-stop type magnetostatic wave filter 16 configured as described above operates in substantially the same manner as the band-pass type magnetostatic wave filter 13 and operates as follows. When the spread signal amplified by the amplifier 12 is input to the input transducer 3, a high frequency magnetic field corresponding to the spread signal is generated from the input transducer 3. At this time, a DC magnetic field H is applied in a direction parallel to the groove 22, and a magnetostatic surface wave is induced in the YIG film 2 b by this high-frequency magnetic field, and this magnetostatic surface wave is generated by the input transducer 3 and the output transducer 4. Propagate between. Among the generated magnetostatic surface waves, magnetostatic waves having a wavelength twice the pitch of the grooves 22 are selectively reflected by the grooves 22 formed between the input transducer 3 and the output transducer 4, and magnetostatic waves that are not reflected are reflected. The output transducer 4 converts the magnetostatic surface wave into an electrical signal. Therefore, magnetostatic waves having a wavelength twice the pitch of the grooves 22 are selectively blocked, and a band-rejected magnetostatic wave filter having frequency characteristics as shown in FIG.
[0104]
As described above, in the present embodiment, by using the band-stop type magnetostatic wave filter 16 in which the groove 22 having a constant depth is formed between the input transducer 3 and the output transducer 4, the pitch of the groove 22 is doubled. Since the magnetostatic surface wave having the wavelength can be selectively blocked, the signal corresponding to the magnetostatic wave can be selectively blocked. Further, since the band-stop type magnetostatic wave filter 16 has a frequency characteristic of a high suppression degree with a very small insertion loss and high frequency selectivity, the level of the spread signal is hardly reduced. The interference wave can be attenuated up to. As a result, the signal after passing through the band-stop type magnetostatic wave filter 16 is despread by the despreader 14 to obtain a high-level original signal and to make the level of the interference wave very small. The original signal can be extracted from the spread signal with a high S / N ratio. As described above, in this embodiment, it is possible to remove unnecessary interference waves without reducing the signal level of the spread signal.
[0105]
Next, the band-stop type magnetostatic wave filter 16 shown in FIG.1An example will be described. First1The band-stop type magnetostatic wave filter of this example is the same as the band-stop type magnetostatic wave filter shown in FIG. 13 except that the depth of the groove formed in the YIG film is different, and only the different points will be described below. . 14 shows a first example of the band rejection magnetostatic wave filter 16 shown in FIG.1It is a side view of the groove | channel formed in the YIG film | membrane of the example of. The position of the groove shown in FIG. 14 is a portion corresponding to the position of the B portion in FIG.
[0106]
As shown in FIG. 14, the shallowest groove 22a is formed in the vicinity of the input transducer 3, the next shallowest groove 22b is formed inside, and thereafter the grooves 22c, 22d, Are formed in the main surface of the YIG film 2c sequentially from the vicinity of the input transducer 3 to the intermediate point between the input transducer 3 and the output transducer 4. The depths of the plurality of grooves 22a to 22d,... Are gradually increased at regular intervals. When ten grooves are formed, the deepest groove has a depth of 50 μm. Similarly to the above, 10 grooves are formed on the main surface of the YIG film 2c from the vicinity of the output transducer 4 to the input transducer 3 so that the depth gradually increases from the vicinity of the output transducer 4 toward the input transducer 3. The intermediate point with the output transducer 4 is formed.
[0107]
As described above, when a plurality of grooves are formed between the input transducer 3 and the output transducer 4 so that the depth of the grooves sequentially increases at a constant interval, the thickness of the YIG film 2c in each portion where the grooves are formed. Changes at regular intervals, and the impedance to the magnetostatic wave of each part also changes at a constant rate. Therefore, it is possible to match the impedance with respect to the magnetostatic wave of each portion, and it is possible to suppress irregular reflection of the magnetostatic wave due to impedance mismatch.
[0108]
FIG. 15 is a diagram showing the frequency characteristics of the band-rejecting magnetostatic wave filter having the grooves shown in FIG. Note that the solid line in FIG. 15 shows the frequency characteristics of the band-stop type magnetostatic wave filter in which the groove depth is sequentially increased as shown in FIG. 14, and the broken line is a groove having a constant depth as shown in FIG. 2 shows frequency characteristics of a band-stop type magnetostatic wave filter in which is formed.
[0109]
As shown in FIG. 15, in the band-stop type magnetostatic wave filter in which the groove depth is sequentially increased at constant intervals, the stop band BV becomes the stop band BC of the band-stop type magnetostatic wave filter in which the groove depth is constant. It can be seen that the degree of suppression is smaller and the degree of suppression SV is also higher than the degree of suppression SC of the band rejection magnetostatic wave filter in which the groove depth is constant. As a result, the band-stop type magnetostatic wave filter having the groove shown in FIG. 14 can more selectively suppress only a desired interference wave to a lower level and allow other signals to pass through with a low insertion loss. Can do. Therefore, when the band-stop type magnetostatic wave filter having the groove shown in FIG. 14 is used in the interference wave elimination device shown in FIG. 11, only the desired interference wave can be attenuated to a low level, and the signal level of the spread signal is reduced. It is possible to more selectively remove the interference wave without lowering.
[0110]
In the above description, the groove depth of the band-stop type magnetostatic wave filter is increased at a constant interval, that is, as a linear function, but various functions such as quadratic function, exponential function, trigonometric function, etc. It may be increased or decreased according to the combination, or may be increased or decreased randomly.
[0111]
Next, a third example of the band rejection type magnetostatic wave filter will be described. In the second embodiment described above, the case where one interference wave b1 is mixed in the spread signal a1 has been described. However, a band-rejecting magnetostatic wave filter of a third example described below is illustrated in FIG. As shown, this is a band rejection type magnetostatic wave filter for removing all interference waves from the spread signal a1 mixed with a plurality of interference waves b1 to b3. FIG. 16 is a plan view of an example of a band rejection magnetostatic wave filter for removing a plurality of interference waves.
[0112]
As shown in FIG. 16, in the band rejection type magnetostatic wave filter 16 a, three groove groups 23 to 25 having different pitches are formed on the main surface of the YIG film 2 d between the input transducer 3 and the output transducer 4. That is, the first groove group 23 is a groove group for removing the high-frequency interference wave b3 among the interference waves mixed in the spread signal, and the groove pitch of the groove group 23 depends on the high-frequency interference wave b3. It is set to about one half of the center wavelength of the magnetostatic wave propagating 2d. The second groove group 24 is a groove group for removing the intermediate frequency interference wave b2 from the interference waves mixed in the spread signal, and the groove pitch of the groove group 24 is the intermediate frequency interference wave b2. Is set to about one half of the center wavelength of the magnetostatic wave propagating through the YIG film 2d. The third groove group 25 is for removing the low-frequency interference wave b1 from the interference wave mixed in the spread signal. The groove pitch of the groove group 25 is determined by the low-frequency interference wave b1. It is set to about one half of the center wavelength of the magnetostatic wave propagating through the YIG film 2d. The other points are the same as those of the band rejection magnetostatic wave filter 16 shown in FIG.
[0113]
As described above, in the band rejection type magnetostatic wave filter 16a, the high frequency interference wave among the interference waves input from the input transducer 3 is reflected by the groove group 23, and the intermediate frequency interference wave is reflected by the groove group 24. Low frequency interference waves are reflected by the groove group 25. Therefore, the level of each jamming wave extracted from the output transducer 4 is attenuated to the level of the spread signal, and by despreading this spread signal and the jamming wave, a high-level original signal can be obtained in a narrow band. Each interference wave can be diffused and removed to a wide-band interference wave at a low level. As a result, by using the band-stop type magnetostatic wave filter 16a shown in FIG. 16 in the interference wave removing device shown in FIG. 11, even when a plurality of interference waves are mixed in the spread signal, each interference wave has a plurality of different pitches. Each of the interference waves can be reflected and attenuated, and all the plurality of interference waves can be removed without lowering the level of the spread signal.
[0114]
The number of jamming waves is not particularly limited to the above three. In other cases, the groove group having a pitch corresponding to the frequency of each jamming wave is formed on the main surface of the YIG film in the same manner. Each interference wave can be removed. In addition, when multiple grooves with different pitches are provided, the groove depth of each groove groupDecreaseIt may be small or increased, and may be formed randomly.
[0115]
In the above description, the case where the YIG film in which various grooves are formed is applied to the magnetostatic wave filter has been described. However, a resonator or the like can also be configured using this YIG film.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an interference wave canceller according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a signal spectrum and frequency characteristics of a band-pass magnetostatic wave filter in each part of the interference wave canceller shown in FIG. 1. FIG.
3 is a diagram of the bandpass magnetostatic wave filter shown in FIG.referenceIt is a top view which shows an example.
4 is a side view of a groove formed in a portion A shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a schematic view for explaining a method of forming grooves in the YIG film shown in FIG. 4 by machining.
6 is a diagram showing a first example of frequency characteristics of the band-pass magnetostatic wave filter shown in FIG. 3. FIG.
7 is a diagram showing a second example of frequency characteristics of the band-stop type magnetostatic wave filter shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of frequency characteristics of a band-pass magnetostatic wave filter in which no groove is formed.
9 is a first diagram of the bandpass magnetostatic wave filter shown in FIG.1It is a side view of the groove | channel formed in the YIG film | membrane of the example of.
10 is a diagram showing frequency characteristics of a band-pass magnetostatic wave filter having the groove shown in FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an interference wave canceller according to a second embodiment of the present invention.
12 is a diagram illustrating a signal spectrum and a frequency characteristic of a band-stop type magnetostatic wave filter in each unit of the interference wave removing device illustrated in FIG. 11;
13 shows a first example of the band rejection magnetostatic wave filter shown in FIG.referenceIt is a top view of an example.
14 shows a first example of the band rejection magnetostatic wave filter shown in FIG.1It is a side view of the groove | channel formed in the YIG film | membrane of the example of.
15 is a diagram showing frequency characteristics of the band-rejecting magnetostatic wave filter having the groove shown in FIG.
FIG. 16 is a plan view of a band rejection magnetostatic wave filter for removing a plurality of interference waves according to the present invention.
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a conventional interference wave removing device.
18 is a diagram showing signal spectra in respective parts of the conventional interference wave canceller shown in FIG.
19 is a diagram showing input / output characteristics of the magnetostatic wave limiter shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 GGG substrate
2 YIG film
3 Input transducer
4 Output transducer
11 Antenna
12 Amplifier
13 Bandpass magnetostatic wave filter
14 Despreader
15 Demodulator
16, 16a Band stop type magnetostatic wave filter
21, 22 groove
23-25 groove group

Claims

A magnetostatic wave comprising a YIG (yttrium-iron-garnet) film, wherein a plurality of grooves are periodically formed on a main surface of the YIG film, and adjacent grooves among the plurality of grooves have different depths. material.

The magnetostatic wave material according to claim 1, wherein the depth of the plurality of grooves sequentially increases or decreases.

The magnetostatic wave material according to claim 2, wherein the depth of the plurality of grooves sequentially increases or decreases at regular intervals.

The magnetostatic wave material according to claim 1, wherein the plurality of grooves are grooves formed by machining.

A GGG (gadolinium-gallium-garnet) substrate;
A YIG film made of the magnetostatic wave material according to any one of claims 1 to 4 and formed on the GGG substrate;
A magnetostatic wave filter element comprising an input line and an output line formed on the YIG film.

6. The magnetostatic wave filter element according to claim 5, wherein the plurality of grooves are formed on a main surface of the YIG film between the input line and the output line.

The plurality of grooves are formed on the main surface of the YIG film between the input line and one end of the YIG film and between the output line and the other end of the YIG film. The magnetostatic wave filter element according to claim 5.

An interference wave removing device for removing an interference wave from an input signal,
Comprising the magnetostatic wave filter element according to any one of claims 5 to 7,
An interference wave removing device, wherein an operating bandwidth of the magnetostatic wave filter element is adjusted by a depth of the plurality of grooves.

The magnetostatic wave filter element is a band-rejected magnetostatic wave in which the plurality of grooves are periodically formed in the main surface of the YIG film between the input line and the output line formed on the YIG film. Including a filter element,
9. The interference wave removing device according to claim 8, wherein a pitch of the plurality of grooves is one half of a center wavelength of a magnetostatic wave propagating through the YIG film by the interference wave.

The jamming wave includes a first jamming wave and a second jamming wave having a frequency different from that of the first jamming wave,
The plurality of grooves include a first groove group formed at a pitch that is a half of a center wavelength of a magnetostatic wave propagating through the YIG film by the first interference wave, and parallel to the first groove group. 10. The interference wave according to claim 9, further comprising: a second groove group formed at a pitch half the center wavelength of a magnetostatic wave propagating through the YIG film by the second interference wave. Removal device.

The input signal is a spread spectrum spread signal;
An amplifier that amplifies the level of the spread signal to the suppression level of the magnetostatic wave filter element and outputs the amplified signal to the magnetostatic wave filter element;
The interference wave removing apparatus according to claim 9, further comprising a despreader that despreads a signal output from the magnetostatic wave filter element.

The magnetostatic wave filter element includes an input line formed on the YIG film and one end of the YIG film, and an output line formed on the YIG film and the other of the YIG film. Including a band-pass magnetostatic wave filter element in which the plurality of grooves are periodically formed in the main surface of the YIG film between the end portions of the YIG film,
9. The interference wave removing device according to claim 8, wherein a pitch of the plurality of grooves is one half of a center wavelength of a magnetostatic wave propagating through the YIG film by the input signal.

The insertion loss on the frequency axis of the magnetostatic wave filter element is a substantially rectangular shape,
The interference wave removing device according to claim 12, wherein a pass band of the magnetostatic wave filter element substantially coincides with a frequency band of the input signal.

The input signal is a spread spectrum spread signal;
An amplifier that amplifies the level of the spread signal to a saturation level of the magnetostatic wave filter element and outputs the amplified signal to the magnetostatic wave filter element;
The interference wave removing apparatus according to claim 12, further comprising a despreader that despreads a signal output from the magnetostatic wave filter element.