JPH06125221A - 静磁波マイクロ波発振装置 - Google Patents
静磁波マイクロ波発振装置Info
- Publication number
- JPH06125221A JPH06125221A JP27411492A JP27411492A JPH06125221A JP H06125221 A JPH06125221 A JP H06125221A JP 27411492 A JP27411492 A JP 27411492A JP 27411492 A JP27411492 A JP 27411492A JP H06125221 A JPH06125221 A JP H06125221A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- magnetostatic
- magnetostatic wave
- magnetic
- main coil
- 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.)
- Pending
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 自動制御システムで安定に動作しかつＣ／Ｎ
比の高い静磁波マイクロ波発振装置を得る。 【構成】 静磁波素子１、静磁波素子１に磁界を印加す
るための磁極２、静磁波素子１と結合してマイクロ波を
発振する発振回路７、磁界を発生させるための主コイル
５及び副コイル６、静磁波素子１と磁極２と前記主及び
副コイル５，６は密閉型磁気回路筐体４の中に配された
構造となっている静磁波マイクロ波発振装置において、
主コイル５は導体板８により発振回路７及び副コイル６
と電気的にシールドされていることを特徴とする。
比の高い静磁波マイクロ波発振装置を得る。 【構成】 静磁波素子１、静磁波素子１に磁界を印加す
るための磁極２、静磁波素子１と結合してマイクロ波を
発振する発振回路７、磁界を発生させるための主コイル
５及び副コイル６、静磁波素子１と磁極２と前記主及び
副コイル５，６は密閉型磁気回路筐体４の中に配された
構造となっている静磁波マイクロ波発振装置において、
主コイル５は導体板８により発振回路７及び副コイル６
と電気的にシールドされていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フェリ磁性共鳴利用の
静磁波素子を用いた、信号対雑音比（以後Ｃ／Ｎ比とい
う）の高い静磁波マイクロ波発振装置に関する。
静磁波素子を用いた、信号対雑音比（以後Ｃ／Ｎ比とい
う）の高い静磁波マイクロ波発振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】静磁波マイクロ波発振装置は、フェリ磁
性体であるＹＩＧ（イットリウム・鉄・ガ−ネット）単
結晶の球状試料や、ＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウム・
ガ−ネット）非磁性基板上に液相エピタキシャル成長
（以下ＬＰＥという）させたＹＩＧ薄膜などの静磁波素
子のフェリ磁性共鳴現象を利用することによって構成さ
れたものである。この静磁波マイクロ波発振装置は、信
号電圧に対して直線的かつ広範囲に発振周波数を可変で
きること及びＣ／Ｎ比が高いという特長があり、マイク
ロ波分野の広い範囲で使われている。また、ＹＩＧ薄膜
を用いた静磁波素子は、平面構成のため、マイクロスト
リップライン等の伝送線路との接続が容易であり、他の
マイクロ波集積回路とハイブリッド接続を可能にすると
いう利点もある。このようにＹＩＧの球状試料もしくは
膜状試料の静磁波素子を用いた静磁波マイクロ波発振装
置は、実用上の多くの利点を有する。図４は、従来技術
による静磁波マイクロ波発振装置の断面構造を示す。１
はＹＩＧの球状もしくは膜状の静磁波素子である。３は
永久磁石である。４は漏洩磁界を減少させるための密閉
型磁気回路筐体である。静磁波素子１は磁極２と密閉型
磁気回路筐体４の一つの面との間に装架されている。５
は主コイル、６は副コイルである。主コイル５及び副コ
イル６に流れる電流と永久磁石３による合成磁界が静磁
波素子１に印加される構成となっている。７はプリント
基板上に作製された発振回路であり、静磁波素子１のフ
ェリ磁性共鳴と組合わされて静磁波マイクロ波発振装置
が実現される。この静磁波マイクロ波発振装置は、主コ
イル５の電流により発振周波数が大きく変化し、副コイ
ル６の電流により微小に変化する。図５に示すような自
動制御システムにより、前記従来技術の静磁波マイクロ
波発振装置は、発振周波数が一定になるように自動制御
されている。発振装置の出力の一部は、方向性結合器に
より監視信号として取り出され、デバイダ、分周器によ
り低周波に変換される。この信号と水晶振動子の信号と
の位相比較を行い、その差分を、主コイル５もしくは副
コイル６の電流にフィ−ドバックすることにより、自動
制御システムが完成する。周波数設定はコンピュータに
よりデジタル信号として分周器に与えられる。このよう
に周波数安定化された出力は、方向性結合器と増幅器を
通して外部にマイクロ波出力として取り出される。とこ
ろが、このような静磁波マイクロ波発振装置は、外部か
ら電磁気的な雑音に弱いだけでなく、内部の電磁気的な
相互作用により自動制御システムが不安定になるという
欠点を有する。特に、主コイル５のインダクタンスが大
きく、これから漏洩する低周波磁界は、静磁波素子１だ
けでなく、プリント基板上に作製された発振回路７にも
影響を与え、結果的に発振出力のＣ／Ｎ比を劣化させ
る。さらに、主コイル５と副コイル６のフィードバック
ループの時定数は、前者の方が大きく、後者の方が小さ
い。別の言葉で言えば、主コイル５は低周波の変動に追
随し、副コイル６は高周波の変動に追随するように設計
されている。このため、前述の自動制御システムを安定
に動作させるためには、主コイル５と副コイル６の結合
はできるだけ小さい方がよい。しかし、図４の従来構造
の静磁波マイクロ波発振装置の構造では、これらの結合
を小さくすることには限度がある。これらのことが結果
的に発振出力のＣ／Ｎ比の劣化となって現れ、設計上大
きな問題であった。図６に従来技術による静磁波マイク
ロ波発振装置の電気特性を示す。横軸は信号電圧であ
り、縦軸は発振周波数及び発振出力を示す。また、信号
対雑音比（Ｃ／Ｎ比）も縦軸に示した。これらの中で、
発振周波数は信号電圧に対して直線的にかつ広い範囲で
可変できるという静磁波素子の特長が出ているが、Ｃ／
Ｎ比だけが６６〜６８ｄＢと低いレベルにあり、静磁波
素子の本来の特長が生かされていないことが分かる。
性体であるＹＩＧ（イットリウム・鉄・ガ−ネット）単
結晶の球状試料や、ＧＧＧ（ガドリニウム・ガリウム・
ガ−ネット）非磁性基板上に液相エピタキシャル成長
（以下ＬＰＥという）させたＹＩＧ薄膜などの静磁波素
子のフェリ磁性共鳴現象を利用することによって構成さ
れたものである。この静磁波マイクロ波発振装置は、信
号電圧に対して直線的かつ広範囲に発振周波数を可変で
きること及びＣ／Ｎ比が高いという特長があり、マイク
ロ波分野の広い範囲で使われている。また、ＹＩＧ薄膜
を用いた静磁波素子は、平面構成のため、マイクロスト
リップライン等の伝送線路との接続が容易であり、他の
マイクロ波集積回路とハイブリッド接続を可能にすると
いう利点もある。このようにＹＩＧの球状試料もしくは
膜状試料の静磁波素子を用いた静磁波マイクロ波発振装
置は、実用上の多くの利点を有する。図４は、従来技術
による静磁波マイクロ波発振装置の断面構造を示す。１
はＹＩＧの球状もしくは膜状の静磁波素子である。３は
永久磁石である。４は漏洩磁界を減少させるための密閉
型磁気回路筐体である。静磁波素子１は磁極２と密閉型
磁気回路筐体４の一つの面との間に装架されている。５
は主コイル、６は副コイルである。主コイル５及び副コ
イル６に流れる電流と永久磁石３による合成磁界が静磁
波素子１に印加される構成となっている。７はプリント
基板上に作製された発振回路であり、静磁波素子１のフ
ェリ磁性共鳴と組合わされて静磁波マイクロ波発振装置
が実現される。この静磁波マイクロ波発振装置は、主コ
イル５の電流により発振周波数が大きく変化し、副コイ
ル６の電流により微小に変化する。図５に示すような自
動制御システムにより、前記従来技術の静磁波マイクロ
波発振装置は、発振周波数が一定になるように自動制御
されている。発振装置の出力の一部は、方向性結合器に
より監視信号として取り出され、デバイダ、分周器によ
り低周波に変換される。この信号と水晶振動子の信号と
の位相比較を行い、その差分を、主コイル５もしくは副
コイル６の電流にフィ−ドバックすることにより、自動
制御システムが完成する。周波数設定はコンピュータに
よりデジタル信号として分周器に与えられる。このよう
に周波数安定化された出力は、方向性結合器と増幅器を
通して外部にマイクロ波出力として取り出される。とこ
ろが、このような静磁波マイクロ波発振装置は、外部か
ら電磁気的な雑音に弱いだけでなく、内部の電磁気的な
相互作用により自動制御システムが不安定になるという
欠点を有する。特に、主コイル５のインダクタンスが大
きく、これから漏洩する低周波磁界は、静磁波素子１だ
けでなく、プリント基板上に作製された発振回路７にも
影響を与え、結果的に発振出力のＣ／Ｎ比を劣化させ
る。さらに、主コイル５と副コイル６のフィードバック
ループの時定数は、前者の方が大きく、後者の方が小さ
い。別の言葉で言えば、主コイル５は低周波の変動に追
随し、副コイル６は高周波の変動に追随するように設計
されている。このため、前述の自動制御システムを安定
に動作させるためには、主コイル５と副コイル６の結合
はできるだけ小さい方がよい。しかし、図４の従来構造
の静磁波マイクロ波発振装置の構造では、これらの結合
を小さくすることには限度がある。これらのことが結果
的に発振出力のＣ／Ｎ比の劣化となって現れ、設計上大
きな問題であった。図６に従来技術による静磁波マイク
ロ波発振装置の電気特性を示す。横軸は信号電圧であ
り、縦軸は発振周波数及び発振出力を示す。また、信号
対雑音比（Ｃ／Ｎ比）も縦軸に示した。これらの中で、
発振周波数は信号電圧に対して直線的にかつ広い範囲で
可変できるという静磁波素子の特長が出ているが、Ｃ／
Ｎ比だけが６６〜６８ｄＢと低いレベルにあり、静磁波
素子の本来の特長が生かされていないことが分かる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の従来
技術の問題点に鑑みなされたものであり、自動制御シス
テムにおいて安定に動作し、かつＣ／Ｎ比の高い静磁波
マイクロ波発振装置に関する。
技術の問題点に鑑みなされたものであり、自動制御シス
テムにおいて安定に動作し、かつＣ／Ｎ比の高い静磁波
マイクロ波発振装置に関する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の静磁波マイクロ
波発振装置は、静磁波素子、前記静磁波素子に磁界を印
加するための磁極、前記静磁波素子と結合してマイクロ
波を発振する発振回路、前記磁界を発生させるための主
コイル及び副コイル、及び前記構成物を内包する密閉型
磁気回路筐体、前記主コイル及び前記副コイルは前記発
振回路のアース導体に対して同じ側に配された構造とな
っている静磁波マイクロ波発振装置において、前記主コ
イルは導体板により前記副コイル及び前記発振回路と電
気的にシールドされていることを特徴とする静磁波マイ
クロ波発振装置。
波発振装置は、静磁波素子、前記静磁波素子に磁界を印
加するための磁極、前記静磁波素子と結合してマイクロ
波を発振する発振回路、前記磁界を発生させるための主
コイル及び副コイル、及び前記構成物を内包する密閉型
磁気回路筐体、前記主コイル及び前記副コイルは前記発
振回路のアース導体に対して同じ側に配された構造とな
っている静磁波マイクロ波発振装置において、前記主コ
イルは導体板により前記副コイル及び前記発振回路と電
気的にシールドされていることを特徴とする静磁波マイ
クロ波発振装置。
【０００５】
【作用】上記構成によれば、主コイルから発振回路への
影響、及び主コイルと副コイルとの結合を著しく抑制す
ることができ、自動制御システムにおいて安定に動作す
るＣ／Ｎ比の高い静磁波マイクロ波発振装置を実現でき
る。
影響、及び主コイルと副コイルとの結合を著しく抑制す
ることができ、自動制御システムにおいて安定に動作す
るＣ／Ｎ比の高い静磁波マイクロ波発振装置を実現でき
る。
【０００６】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を詳
細に説明する。図１は本発明の実施例の構造断面図であ
る。図中、１は静磁波素子、２は磁極、３は永久磁石、
４は密閉型磁気回路筐体、５は主コイル、６は副コイル
である。７はプリント基板上に形成された発振回路であ
る。主コイル５と副コイル６は発振回路７のアース導体
に対して同じ側に配されている。８が本発明のシールド
効果を達成する目的で設けた導体板である。導体板８
が、主コイル５と、プリント基板上に形成された発振回
路７及び副コイル６を完全に電気的にシールドしている
ことが分かる。図２は本発明の他の実施例を示す構造断
面図である。図１では磁極が一つで、静磁波素子１が密
閉型磁気回路筐体４の一方の面に取り付けられた片寄っ
た構造であったが、本実施例では二つの磁極２、２ａが
設けられ、静磁波素子１はこの二つの磁極の間に装架さ
れ、密閉型磁気回路筐体４のほぼ中心に配される構造と
なっている。主コイル５と副コイル６は発振回路７のア
ース導体に対して同じ側に配されている。この場合も、
導体板８により、主コイル５は発振回路７及び副コイル
６と電気的に完全にシールドされている。また、本実施
例では、発振回路７の基板の裏にはアース導体が印刷さ
れているが、これとは別にアース導体９が設けられてい
る。図３は本発明の静磁波マイクロ波発振装置の効果を
示す電気特性図である。発振周波数及び発振出力は、図
６の従来技術の結果とほとんど変わらないが、Ｃ／Ｎ比
が７５〜７９ｄＢと著しく改善され、静磁波素子１の特
長がよく生かされているのが分かる。以上、実施例を用
いて詳細に説明したように、本発明の構造を用いること
により、自動制御システムで安定に動作しかつＣ／Ｎ比
の高い静磁波マイクロ波発振装置を実現できた。
細に説明する。図１は本発明の実施例の構造断面図であ
る。図中、１は静磁波素子、２は磁極、３は永久磁石、
４は密閉型磁気回路筐体、５は主コイル、６は副コイル
である。７はプリント基板上に形成された発振回路であ
る。主コイル５と副コイル６は発振回路７のアース導体
に対して同じ側に配されている。８が本発明のシールド
効果を達成する目的で設けた導体板である。導体板８
が、主コイル５と、プリント基板上に形成された発振回
路７及び副コイル６を完全に電気的にシールドしている
ことが分かる。図２は本発明の他の実施例を示す構造断
面図である。図１では磁極が一つで、静磁波素子１が密
閉型磁気回路筐体４の一方の面に取り付けられた片寄っ
た構造であったが、本実施例では二つの磁極２、２ａが
設けられ、静磁波素子１はこの二つの磁極の間に装架さ
れ、密閉型磁気回路筐体４のほぼ中心に配される構造と
なっている。主コイル５と副コイル６は発振回路７のア
ース導体に対して同じ側に配されている。この場合も、
導体板８により、主コイル５は発振回路７及び副コイル
６と電気的に完全にシールドされている。また、本実施
例では、発振回路７の基板の裏にはアース導体が印刷さ
れているが、これとは別にアース導体９が設けられてい
る。図３は本発明の静磁波マイクロ波発振装置の効果を
示す電気特性図である。発振周波数及び発振出力は、図
６の従来技術の結果とほとんど変わらないが、Ｃ／Ｎ比
が７５〜７９ｄＢと著しく改善され、静磁波素子１の特
長がよく生かされているのが分かる。以上、実施例を用
いて詳細に説明したように、本発明の構造を用いること
により、自動制御システムで安定に動作しかつＣ／Ｎ比
の高い静磁波マイクロ波発振装置を実現できた。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、本発明の構造を用いる
ことにより、信号対雑音比（Ｃ／Ｎ比）の高い静磁波マ
イクロ波発振装置を提供し得る。
ことにより、信号対雑音比（Ｃ／Ｎ比）の高い静磁波マ
イクロ波発振装置を提供し得る。
【図１】本発明の実施例を示す構造断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す構造断面図である。
【図３】本発明の効果を示す電気特性図である。
【図４】従来技術の構造断面図である。
【図５】従来技術の自動制御システム図である。
【図６】従来技術の電気特性図である。
１ 静磁波素子 ２ 磁極 ２ａ 磁極 ３ 永久磁石 ４ 密閉型磁気回路筐体 ５ 主コイル ６ 副コイル ７ 発振回路 ８ 導体板 ９ アース導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 邑上 安英 埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式 会社磁性材料研究所内 (72)発明者 北村 光司 東京都文京区西片一丁目17番８号日立フェ ライト株式会社内 (72)発明者 武田 茂 埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式 会社磁性材料研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 静磁波素子、前記静磁波素子に磁界を印
加するための磁極、前記静磁波素子と結合してマイクロ
波を発振する発振回路、前記磁界を発生させるための主
コイル及び副コイル、及び前記構成物を内包する密閉型
磁気回路筐体、前記主コイル及び前記副コイルは前記発
振回路のアース導体に対して同じ側に配された構造とな
っている静磁波マイクロ波発振装置において、前記主コ
イルは導体板により前記副コイル及び前記発振回路と電
気的にシールドされていることを特徴とする静磁波マイ
クロ波発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27411492A JPH06125221A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 静磁波マイクロ波発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27411492A JPH06125221A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 静磁波マイクロ波発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06125221A true JPH06125221A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17537212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27411492A Pending JPH06125221A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 静磁波マイクロ波発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06125221A (ja) |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP27411492A patent/JPH06125221A/ja active Pending
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