JP6267871B2 - 発振器、整流器および送受信装置 - Google Patents
発振器、整流器および送受信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6267871B2 JP6267871B2 JP2013087512A JP2013087512A JP6267871B2 JP 6267871 B2 JP6267871 B2 JP 6267871B2 JP 2013087512 A JP2013087512 A JP 2013087512A JP 2013087512 A JP2013087512 A JP 2013087512A JP 6267871 B2 JP6267871 B2 JP 6267871B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- unit
- current
- oscillator
- oscillation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title description 27
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 166
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 106
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 94
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 69
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 30
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 30
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 30
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 230000005350 ferromagnetic resonance Effects 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 230000005290 antiferromagnetic effect Effects 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 4
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 230000005668 Josephson effect Effects 0.000 description 3
- UOPKEGUCHOZMRJ-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Co].[Ru].[Fe].[Co] Chemical compound [Fe].[Co].[Ru].[Fe].[Co] UOPKEGUCHOZMRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000002772 conduction electron Substances 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- MTRJKZUDDJZTLA-UHFFFAOYSA-N iron yttrium Chemical compound [Fe].[Y] MTRJKZUDDJZTLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
Description
図1は実施形態1に係る発振器100を示す図である。実施形態1の発振器100は、発振周波数が磁場により可変な発振部101と、発振部101に直列に接続された導体103とを備える。導体103は、直流電流Iを発振部101に流入させる導体103aと、発振部101から直流電流Iを流出させる導体103bとを有する。
実施形態1では、発振部に供給する電流が発生する磁場を、発振部に印加する形態を説明した。磁場を増加させる他の手段として、電流を増加させる手段が挙げられる。しかし、発振部の耐電流を越えるような大きな電流は発振部に印加できない。そこで実施形態2では、発振部に直列に接続された導体を流れる電流の大きさが発振部を流れる電流よりも大きくなるように配置する。
実施形態3では、発振部に印加する電流を一定に保ったまま、発振部に印加する磁場の大きさを調整して、所望の周波数で発振部を発振させる。
実施形態3では、発振部に印加する電流を一定に保ったまま、発振部に印加する磁場の大きさを調整することができる発振器を説明した。実施形態4では、さらに磁場を効率良く印加できるように、磁場印加部としてループ部を用いる。
H=nI/2r・・・(1)
ここでI[A]はループ部701を流れる電流、r[m]はループ部701の半径、nはループ部701の巻き数(ターン数)である。ループ部701は1ターンであるが、ループ部701のターン数は1ターンに限ったものではない。磁場Hの大きさは、ループ部701の巻き数n、ループ部701を流れる電流I、または、ループ部701の半径rの大きさによって調整することができる。また、発振部101を貫通する第1の磁場Hの印加方向は、ループ部701の巻き方を逆巻きにすることで、逆の方向に調整することができる。
実施形態1において、発振部101を整流部と置き換え、さらに電流Iを交流電流IACにすることで、発振器100は交流を直流に変換する整流器となる。実施形態5では、整流部を磁気抵抗効果素子205とする。
実施形態6の整流器では、実施形態2から4の発振部101を置き換えた整流部として磁気抵抗効果素子205を用い、さらに直流電流Iを交流電流IACにすることで、交流電流IACにより発生する磁場HACを磁気抵抗効果素子205に効率良く印加できる。磁気抵抗効果素子205に交流電流IACと磁場HACが印加されることで、スピントルクFMR効果により磁気抵抗効果素子205は交流を直流に整流する。
実施形態7は、実施形態5または6の整流器で交流電流IACを信号電流にすることで、信号電流により発生する磁場を磁気抵抗効果素子205に効率良く印加できる受信器である。磁気抵抗効果素子205に信号電流と、信号電流により発生する磁場が印加されることで、スピントルクFMR効果が生じる。この実施形態7は信号電流を直流に整流して受信するので、受信器となる。
発振部の出力を無線伝送するために、発振器と直流的に絶縁した電気回路に、発振部の出力を電磁気的な結合で伝送する手段を設けることができる。電磁気的な結合には、電磁誘導による誘導結合、容量による結合、電磁気的な共鳴による結合、電磁波による結合などがあげられる。実施形態8では、誘導結合を用いた実施形態を説明する。
(N1/N2)2=Z1/Z2・・・(2)
実施形態9では、実施形態8の発振器700において、発振部101を磁気抵抗効果素子205用いた整流部に置き換える。この構成で、導体1001に交流電流IACを流すと、誘導結合した第1のインダクタ1007が発生する磁場と電流が、磁気抵抗効果素子205に印加されるので、磁気抵抗効果素子205はスピントルクFMR効果により交流電流から直流電圧を発生させる整流装置となる。
実施形態10では、実施形態9で説明した整流装置において、導体1001に信号電流を流すと電磁的な結合により発生する磁場と電流を、磁気抵抗効果素子205に印加する。この場合、磁気抵抗効果素子205はスピントルクFMR効果により信号電流を直流に整流して受信するので、受信装置を構成できる。ここで電磁気的な結合とは、電磁誘導による誘導結合、容量による結合、電磁気的な共鳴による結合、電磁波による結合などを意味するが、これに限ったものではない。
実施形態1から4の発振部101に磁場を印加する導体を、通信用のアンテナとして利用する実施形態11を説明する。
Claims (3)
- 磁場により発振周波数が可変な発振部と、
前記発振部に直列に接続され、抵抗値を有するループ部を備えた導体と、
前記発振部に直列に接続され、前記ループ部に並列に接続された可変抵抗器とを有し、
前記発振部と前記ループ部とは、前記ループ部を流れる電流により発生する磁場が前記発振部に印加され、前記磁場の大きさが調整されることにより、前記発振部の発振周波数が調整可能なように配置され、
前記可変抵抗器の抵抗値が調整されることにより、前記発振部に流れる電流を一定に維持したまま、前記磁場の大きさが調整可能であることを特徴とする発振器。 - 前記ループ部が、前記発振部が発振した電力を電磁場として放出するアンテナとして使用されることを特徴とする、請求項1に記載の発振器。
- 前記発振部が、磁気抵抗効果素子、ジョセフソン素子、または磁気共鳴フィルタを有するフィルタ付発振器であることを特徴とする、請求項1または2に記載の発振器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013087512A JP6267871B2 (ja) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | 発振器、整流器および送受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013087512A JP6267871B2 (ja) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | 発振器、整流器および送受信装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017247137A Division JP6597766B2 (ja) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 整流器および送受信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014212428A JP2014212428A (ja) | 2014-11-13 |
JP6267871B2 true JP6267871B2 (ja) | 2018-01-24 |
Family
ID=51931882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013087512A Active JP6267871B2 (ja) | 2013-04-18 | 2013-04-18 | 発振器、整流器および送受信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6267871B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60167413U (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-07 | 株式会社アドバンテスト | Yig発振器 |
JP4677589B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-04-27 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 伝送回路一体型マイクロ波発生素子並びにマイクロ波検出方法、マイクロ波検出回路、マイクロ波検出素子及び伝送回路一体型マイクロ波検出素子 |
JP4633689B2 (ja) * | 2006-08-23 | 2011-02-16 | シャープ株式会社 | マイクロ波発振素子及びその製造方法、並びに該マイクロ波発振素子を備えたマイクロ波発振装置 |
JP2008311373A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Toshiba Corp | 磁性多層膜通電素子 |
KR101777264B1 (ko) * | 2010-11-09 | 2017-09-12 | 삼성전자 주식회사 | 발진기 및 상기 발진기의 동작 방법 |
JP5321851B2 (ja) * | 2011-03-25 | 2013-10-23 | 株式会社東芝 | 磁気発振素子及びスピン波装置 |
-
2013
- 2013-04-18 JP JP2013087512A patent/JP6267871B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014212428A (ja) | 2014-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107919434B (zh) | 频率可变磁电阻效应元件以及使用该元件的振荡器、检波器及滤波器 | |
US10074688B2 (en) | Magnetoresistive effect device with first and second magnetoresistive effect elements having opposite current flows relative to the ordering of the layers of the elements | |
US20190245254A1 (en) | Magnetoresistive effect device | |
JP2011510489A (ja) | 電気的可変誘導子、関連する同調フィルター及び方法 | |
JPWO2018052062A1 (ja) | 磁気抵抗効果デバイスおよび磁気抵抗効果モジュール | |
Wu et al. | Improved high frequency response and quality factor of on-chip ferromagnetic thin film inductors by laminating and patterning Co-Zr-Ta-B films | |
US10804870B2 (en) | Magnetoresistance effect device and high frequency device | |
JP6182346B2 (ja) | 発振器、整流器および送受信装置 | |
JP2019033159A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス及び高周波デバイス | |
JP6135269B2 (ja) | 発振器、整流器および送受信装置 | |
JP6107360B2 (ja) | 発振器、整流器および送受信装置 | |
JP6597766B2 (ja) | 整流器および送受信装置 | |
JP2019179901A (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP6267871B2 (ja) | 発振器、整流器および送受信装置 | |
JP6471779B2 (ja) | 送受信装置 | |
JP6394685B2 (ja) | 整流器および送受信装置 | |
JP6323525B2 (ja) | 整流器、整流装置、受信器および受信装置 | |
JP6056630B2 (ja) | 発振器、送信装置、整流器、整流装置、受信器、受信装置および送受信装置 | |
JP6323573B2 (ja) | 整流器 | |
JPH11329849A (ja) | 電流制御可変インダクタンス素子 | |
JP6187085B2 (ja) | 電子部品および送受信装置 | |
JP5790359B2 (ja) | 混合器 | |
JP6451362B2 (ja) | 磁気抵抗効果デバイス | |
JP2015061286A (ja) | 電子部品および送受信装置 | |
JP6412104B2 (ja) | 効率的な広帯域受動ジャイレータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160929 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161025 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170606 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170727 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6267871 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |