JPH0191514A - Static magnetic wave device - Google Patents

Static magnetic wave device

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JPH0191514A
JPH0191514A JP24933987A JP24933987A JPH0191514A JP H0191514 A JPH0191514 A JP H0191514A JP 24933987 A JP24933987 A JP 24933987A JP 24933987 A JP24933987 A JP 24933987A JP H0191514 A JPH0191514 A JP H0191514A
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敏夫 西川
Hiroaki Tanaka
裕明 田中
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Abstract

PURPOSE:To attain miniatrization by applying a magnetic field by an electromagnet and a permanent magnet. CONSTITUTION:The electromagnet 14 consists of an iron core 16 and coils 18a, 18b, and permanent magnets 20a, 20b are fixed to recessed parts 19a, 19b formed to both ends of the iron core 16 so that its end face is mated with the end faces 16a, 16b of the iron core 16. Then the magnetic field from the electromagnet 14 is made the same direction as the direction of the magnetic field from the permanent magnets 20a, 20b and maximized to apply a magnetic field being the sum of the magnetic fields in the broadwise direction of the YIG(yttrium, iron, garnet) board 12. Thus, the size of the electromagnet 14 is made small to make the entire size small.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は静磁波装置に関し、特に磁界が印加されたと
えば体積前進静磁波(MSFVW) 、体積後退静磁波
(MSBVW)および表面静磁波(MSSW)などのモ
ードの静磁波が伝搬される静磁波装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a magnetostatic wave device, in particular to a magnetostatic wave device in which a magnetic field is applied, such as a volume forward magnetostatic wave (MSFVW), a volume backward magnetostatic wave (MSBVW) and a surface magnetostatic wave (MSSW). The present invention relates to a magnetostatic wave device in which magnetostatic waves of modes such as the following are propagated.

(従来技術) 第7図は従来の静磁波装置の一例を示す図解図である。(Conventional technology) FIG. 7 is an illustrative diagram showing an example of a conventional magnetostatic wave device.

この静磁波装置1では、YIG (イツトリウム、アイ
アン、ガーネット)基板2に電磁石3で磁界が印加され
る。
In this magnetostatic wave device 1, a magnetic field is applied to a YIG (yttrium, iron, garnet) substrate 2 by an electromagnet 3.

(発明が解決しようとする問題点) このような従来の静磁波装置では、それをたとえばフィ
ルタなどとして用いてその周波数をたとえば2〜20G
Hzの範囲で変化したい場合には、磁界をたとえば10
00〜8000Gaussの範囲で変化できるようにし
なければならないため、大きい電磁石が必要となり全体
が大きくなってしまう。
(Problems to be Solved by the Invention) In such a conventional magnetostatic wave device, it is used as a filter to change the frequency, for example, from 2 to 20G.
If you want to vary the magnetic field in the Hz range, for example 10
Since it is necessary to be able to change the value in the range of 00 to 8000 Gauss, a large electromagnet is required, which increases the overall size.

それゆえに、この発明の主たる目的は、小型化が可能な
静磁波装置を提供することである。
Therefore, the main object of the present invention is to provide a magnetostatic wave device that can be miniaturized.

(問題点を解決するための手段) この発明は、磁界が印加される静磁波装置において、磁
界を電磁石と永久磁石とで印加するようにした、静磁波
装置である。
(Means for Solving the Problems) The present invention is a magnetostatic wave device in which a magnetic field is applied using an electromagnet and a permanent magnet.

(作用) 電磁石と永久磁石とで磁界が印加される。(effect) A magnetic field is applied by an electromagnet and a permanent magnet.

(発明の効果) この発明によれば、電磁石のみで磁界を印加する従来例
に比べて、従来例と同じ強さの磁界を印加するためには
、電磁石の大きさを小型にすることができる。そのため
、静磁波装置の小型化が可能となる。
(Effects of the Invention) According to this invention, compared to a conventional example in which a magnetic field is applied only using an electromagnet, the size of the electromagnet can be made smaller in order to apply a magnetic field of the same strength as the conventional example. . Therefore, it is possible to downsize the magnetostatic wave device.

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。
The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

(実施例) 第1図および第2図は、それぞれ、この発明の一実施例
を示し、第1図はその図解図であり、第2図はその要部
斜視図である。この静磁波装置10は、YIG基板12
を含む。このYIG基板12としては、たとえば、GG
G (ガドリニウム。
(Embodiment) FIGS. 1 and 2 each show an embodiment of the present invention, with FIG. 1 being an illustrative view thereof, and FIG. 2 being a perspective view of the main part thereof. This magnetostatic wave device 10 includes a YIG substrate 12
including. As this YIG substrate 12, for example, GG
G (Gadolinium.

ガリウム、ガーネット)基板の一方主面にYIG薄膜が
形成されたものが利用される。
A YIG thin film is formed on one main surface of a (gallium, garnet) substrate.

さらに、このYIG基板12の近傍には、電磁石14の
一部を構成する断面rCJ字形の鉄心16が設けられる
。この場合、鉄心16はその端面16aおよび16bが
YIG基板12の両生面にそれぞれ対向するように設け
られる。さらに、鉄心16の両端部の周囲には、コイル
18aおよび18bがそれぞれ形成される。したがって
、鉄心16、コイル18aおよび18bによって、電磁
石14が構成される。この場合、この実施例では、電磁
石14は、それによってYIG基板12の厚み方向にた
とえばO〜3500Gaussの磁界を印加することが
できるように構成される。そのため、この電磁石14は
、第7図に示す従来例の電磁石より小型に形成され得る
Furthermore, an iron core 16 having an rCJ-shaped cross section and forming a part of the electromagnet 14 is provided near the YIG substrate 12 . In this case, the iron core 16 is provided so that its end surfaces 16a and 16b are opposed to the bidirectional surfaces of the YIG substrate 12, respectively. Further, coils 18a and 18b are formed around both ends of the iron core 16, respectively. Therefore, the electromagnet 14 is constituted by the iron core 16 and the coils 18a and 18b. In this case, in this embodiment, the electromagnet 14 is configured such that it can apply a magnetic field of, for example, O to 3500 Gauss in the thickness direction of the YIG substrate 12. Therefore, this electromagnet 14 can be formed smaller than the conventional electromagnet shown in FIG.

さらに、鉄心16の両端部には、凹部19aおよび19
bがそれぞれ形成される。これらの凹部19aおよび1
9bには、その端面が鉄心16の端面16aおよび16
bと面一になるように、たとえば希土類金属からなる永
久磁石20aおよび20bが、それぞれ固着される。こ
の場合、この実施例では、永久磁石20aおよび20b
は、それによってYIG基板12の厚み方向にたとえば
4500Gaussの磁界を印加することができるよう
に構成される。
Furthermore, recesses 19a and 19 are provided at both ends of the iron core 16.
b are formed respectively. These recesses 19a and 1
9b has an end surface that is connected to the end surfaces 16a and 16 of the iron core 16.
Permanent magnets 20a and 20b made of, for example, a rare earth metal are fixed so as to be flush with b. In this case, in this embodiment, permanent magnets 20a and 20b
is configured so that a magnetic field of, for example, 4500 Gauss can be applied in the thickness direction of the YIG substrate 12.

したがって、この静磁波装置10では、電磁石14から
の磁界を永久磁石20aおよび20bからの磁界の方向
と同じ方向にかつ最大にすることによって、YIG基板
12の厚み方向にそれらの磁界の和のたとえば8000
Gaussの磁界を印加することができる。また、電磁
石14からの磁界を永久磁石20aおよび20bからの
磁界の方向と逆方向にかつ最大にすることによって、Y
IG基板12の厚み方向にそれらの磁界の差のたとえば
1000Gaussの磁界を印加することができる。す
なわち、この静磁波装置10では、電磁石14と永久磁
石20aおよび20bとによって、YIG基板12の厚
み方向(第2図の矢印H0で示す方向)にたとえば10
00〜8000Gaussの磁界を印加することができ
る。
Therefore, in this magnetostatic wave device 10, by maximizing the magnetic field from the electromagnet 14 in the same direction as the magnetic fields from the permanent magnets 20a and 20b, the sum of the magnetic fields is e.g. 8000
A Gaussian magnetic field can be applied. Moreover, by maximizing the magnetic field from the electromagnet 14 in the direction opposite to the direction of the magnetic fields from the permanent magnets 20a and 20b, Y
A magnetic field having a difference of 1000 Gauss, for example, can be applied in the thickness direction of the IG substrate 12. That is, in this magnetostatic wave device 10, for example, 10
A magnetic field of 0.00 to 8000 Gauss can be applied.

さらに、YIG基板12上には、第2図に示すように、
入力用アンテナ22が形成される。したがって、このア
ンテナ22にたとえばマイクロ波などの信号を供給すれ
ば、体積前進静磁波が第2図の矢印にで示す方向に伝搬
される。なお、YIG基板12上には入力用アンテナ2
2から矢印にで示す静磁波の伝搬方向に間隔を隔てて出
力用アンテナ(図示せず)が形成されていて、この出力
用アンテナによって伝搬された静磁波が出力信号として
取り出される。
Furthermore, as shown in FIG. 2, on the YIG substrate 12,
An input antenna 22 is formed. Therefore, when a signal such as a microwave is supplied to the antenna 22, a volumetric forward magnetostatic wave is propagated in the direction indicated by the arrow in FIG. Note that an input antenna 2 is provided on the YIG board 12.
Output antennas (not shown) are formed at intervals in the propagation direction of the magnetostatic waves indicated by arrows 2 and 2, and the magnetostatic waves propagated by the output antennas are extracted as output signals.

この静磁波装置10では、YIG基板12にたとえば1
000〜8000GauSSの磁界を印加することがで
きるので、それをたとえばフィルタとして用いれば、そ
の周波数をたとえば2〜20GH,の範囲で変えること
ができる。
In this magnetostatic wave device 10, for example, one
Since a magnetic field of 000 to 8000 GauSS can be applied, if it is used as a filter, for example, the frequency can be changed in the range of 2 to 20 GH.

このように、この静磁波装置10では、その周波数の可
変範囲が同じである第7図に示す従来例に比べて、電磁
石を小型にすることができるため、全体を小型にするこ
とができる。
In this way, in this magnetostatic wave device 10, the electromagnet can be made smaller compared to the conventional example shown in FIG. 7, which has the same frequency variable range, so the overall size can be made smaller.

また、この実施例では、永久磁石20aおよび20bが
電磁石14の鉄心16の両端部の一部分のみに形成され
ているので、’IING基板12には磁界が不均一に印
加される。そのため、この実施例では、静磁波の分散性
を制御することができる。
Further, in this embodiment, since the permanent magnets 20a and 20b are formed only at a portion of both ends of the iron core 16 of the electromagnet 14, a magnetic field is applied to the IING substrate 12 non-uniformly. Therefore, in this embodiment, the dispersion of magnetostatic waves can be controlled.

すなわち、静磁波は、磁気共鳴周波数f0で現れこの周
波数f、から離れるにつれて指数関数的にその性質を失
う。これは静磁波が基本的に分散性を有していることを
意味している。そして、静磁波が伝搬されるYIG基板
12に磁界を不均一に印加することによって、その分散
性を制御することができるのである。しかも、このよう
にYIG基板12に磁界を不均一に印加すれば、伝搬損
を軽減することもできる。
That is, a static magnetic wave appears at a magnetic resonance frequency f0 and loses its properties exponentially as it moves away from this frequency f. This means that magnetostatic waves basically have dispersion properties. By non-uniformly applying a magnetic field to the YIG substrate 12 through which the magnetostatic waves are propagated, the dispersibility of the magnetostatic waves can be controlled. Moreover, by applying the magnetic field non-uniformly to the YIG substrate 12 in this way, propagation loss can also be reduced.

一方、YIG基板12に磁界を不均一に印加すれば、そ
の不均一な磁界中に静磁波を閉じ込めることができるた
め、静磁波装置10を長時間の静磁波遅延線として用い
ることができる。また、YIG基板12に磁界を不均一
に印加することによって、静磁波装置10を共振器とし
て用いる場合には、そのQを高くすることができ、静磁
波装置10をフィルタバンクに利用する場合には、その
特性の微調整を行うことができる。
On the other hand, if a magnetic field is non-uniformly applied to the YIG substrate 12, magnetostatic waves can be confined within the non-uniform magnetic field, so the magnetostatic wave device 10 can be used as a magnetostatic wave delay line for a long time. Furthermore, by applying a magnetic field non-uniformly to the YIG substrate 12, when the magnetostatic wave device 10 is used as a resonator, its Q can be increased, and when the magnetostatic wave device 10 is used as a filter bank, the Q of the magnetostatic wave device 10 can be increased. allows fine-tuning of its properties.

なお、上述の実施例では、電磁石14の鉄心1Gの端面
16aおよび16bと永久磁石20aおよび20bの端
面とが面一に形成されているが、鉄心16の端面16a
および16bと永久磁石20aおよび20bの端面とは
段差状に形成されてもよい。
In the above embodiment, the end surfaces 16a and 16b of the iron core 1G of the electromagnet 14 and the end surfaces of the permanent magnets 20a and 20b are formed flush with each other.
16b and the end surfaces of the permanent magnets 20a and 20b may be formed in a stepped shape.

たとえば、第3図に示すように、電磁石14の鉄心16
に形成される凹部19a(19b)の深さを深く形成し
たり永久磁石20 a (20b)の厚みを厚くしたり
して、永久磁石20 a  (20b)の端面が鉄心1
4の端面16a(16b)より内側になるように形成さ
れてもよく、また、第4図に示すように、電磁石14の
鉄心16の端面16a(16b)を平坦に形成し、その
端面16a(16b)に電磁石2Qa(20b)・を固
着して、電磁石の20 a (20b)端面が鉄心16
の端面16a(16b)より外側になるように形成され
てもよい。
For example, as shown in FIG.
By making the depth of the recess 19a (19b) deep or increasing the thickness of the permanent magnet 20a (20b), the end face of the permanent magnet 20a (20b) is
Alternatively, as shown in FIG. 4, the end surface 16a (16b) of the iron core 16 of the electromagnet 14 may be formed flat, and the end surface 16a ( Electromagnet 2Qa (20b) is fixed to 16b) so that the 20a (20b) end face of the electromagnet is connected to the iron core 16.
It may be formed outside the end surface 16a (16b) of.

第3図に示すように永久磁石20 a (20b)の端
面を鉄心16の端面16a(16b)より内側に形成す
れば、YIG基板12に印加される磁界の不均一性を弱
めることができ、逆に、第4図に示すように永久磁石2
0a  (20b)の端面を鉄心16の端面16a(1
6b)より外側に形成すれば、その不均一性を強めるこ
とができる。
As shown in FIG. 3, if the end face of the permanent magnet 20a (20b) is formed inside the end face 16a (16b) of the iron core 16, the non-uniformity of the magnetic field applied to the YIG substrate 12 can be weakened. Conversely, as shown in Figure 4, the permanent magnet 2
0a (20b) to the end face 16a (1
6b) If formed on the outside, the non-uniformity can be strengthened.

また、上述の実施例では、YIG基板12の厚み方向に
磁界が印加されて体積前進静磁波が伝搬される静磁波装
置について説明したが、この発明は、たとえば、第5図
に示すように、YIG基板12の面方向に平行しかつ矢
印にで示す静磁波の伝搬方向と直交する方向(第5図の
矢印H0で示す方向)に磁界を印加して体積後退静磁波
が伝搬される静磁波装置、あるいは、第6図に示すよう
に、YIG基板12の面方向に平行しかつ矢印にで示す
静磁波の伝搬方向に平行する方向(第6図の矢印H0で
示す方向)に磁界を印加して表面静磁波が伝搬される静
磁波装置についても適用される。この場合、YIG基板
12に対する電磁石14および永久磁石20a、20b
の位置を変えてYIG基板12に印加される磁界の方向
を変えればよい。
Further, in the above-described embodiment, a magnetostatic wave device was described in which a magnetic field is applied in the thickness direction of the YIG substrate 12 to propagate a volumetric forward magnetostatic wave, but the present invention, for example, as shown in FIG. A magnetostatic wave in which a volume receding magnetostatic wave is propagated by applying a magnetic field in a direction parallel to the surface direction of the YIG substrate 12 and orthogonal to the direction of propagation of the magnetostatic wave shown by the arrow (direction shown by the arrow H0 in FIG. 5). As shown in FIG. 6, a magnetic field is applied in a direction parallel to the surface direction of the YIG substrate 12 and parallel to the propagation direction of the magnetostatic wave shown by the arrow (direction shown by arrow H0 in FIG. 6). This also applies to magnetostatic wave devices in which surface magnetostatic waves are propagated. In this case, the electromagnet 14 and permanent magnets 20a, 20b for the YIG substrate 12
The direction of the magnetic field applied to the YIG substrate 12 may be changed by changing the position of the YIG substrate 12.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は、それぞれ、この発明の一実施例
を示し、第1図はその図解図であり、第2図はその要部
斜視図である。 第3図および第4図は、それぞれ、第1図実施例の変形
例を示す要部図解図である。 第5図および第6図は、それぞれ、この発明が適用され
他のモードの静磁波が伝搬される静磁波装置の要部斜視
図である。 第7図は従来の静磁波装置の一例を示す図解図である。 図において、10は静磁波装置、12はYIG基板、1
4は電磁石、20aおよび20bは永久磁石を示す。 特許出顎人 株式会社 村田製作所 代理人 弁理士 岡 1) 全 啓 第 7 図 第3 図
FIG. 1 and FIG. 2 each show an embodiment of the present invention, with FIG. 1 being an illustrative view thereof, and FIG. 2 being a perspective view of its essential parts. 3 and 4 are illustrative views of essential parts, respectively, showing modifications of the embodiment of FIG. 1. FIG. 5 and 6 are perspective views of essential parts of a magnetostatic wave device to which the present invention is applied and in which magnetostatic waves of other modes are propagated. FIG. 7 is an illustrative diagram showing an example of a conventional magnetostatic wave device. In the figure, 10 is a magnetostatic wave device, 12 is a YIG substrate, 1
4 is an electromagnet, and 20a and 20b are permanent magnets. Patent jaw person Murata Manufacturing Co., Ltd. Representative Patent attorney Oka 1) Zen Kei 7 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】  磁界が印加される静磁波装置において、 前記磁界を電磁石と永久磁石とで印加するようにしたこ
とを特徴とする、静磁波装置。
[Scope of Claim] A magnetostatic wave device to which a magnetic field is applied, characterized in that the magnetic field is applied by an electromagnet and a permanent magnet.
JP62249339A 1987-10-01 1987-10-01 Magnetostatic wave device Expired - Fee Related JPH0758843B2 (en)

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