JPS63272202A - 低雑音磁気同調共振回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気同調共振回路に関し、特に低雑音の磁気
的に同調される共振回路に関する。

（従来の技術） 当技術において周知のように、イツトリウム−鉄−ガー
ネット（ＹＩＧ）フィルタの如き磁気同調共振回路が、
レーダー受信機のような多くの無線周波用途において使
用されている。磁気同調による共振回路の１つの用途は
、無線周波数発振器にある。特に、ｉつの形式の発振器
は、増Ｉｌｌ器のフィードバック回路に置かれたＹＩＧ
帯域フィルタを含むものである。開ループの利得および
発振器の位相条件がある周波数において同時に満たされ
る時、即ち開ループの利得が１よりも大きくかつ開ルー
プの位相シフトが２πラジアンの整数倍に等しい時、回
路はこの特定の周波数において発振器として作動する。

磁気同調共振回路に対する第２の用途は、干渉計型の周
波数弁別器における一分散性要素としてである。

例えば、典型的に高レベルの周波数変調（ＦＭ）雑音を
持つ（、Ｅ号を生じるマイク・口波電圧；１制御発振器
（ＶＣＯ）は、周波数弁別器における分散性要素として
ＹＩＧフィルタを用いた周波数ロック・ループにより安
定化される。

これらの多くの用途においては、発振器の雑音性能は非
常に重要な案件である。例えば、ドツプラ・レーダーに
おいては、予期されるドツプラ周波数シフト程度の周波
数において生じる雑音であるベースバンド周波数におい
て生じる雑音が、レーダーのサブクラッタ可視度を減殺
することになる。上記の用途にいずれにおいても、ＹＩ
Ｇフィルタまたは電気同調共振回路が、回路に誘起され
る雑？：ｆに対して寄与する。この寄与は、特定の回路
における他の構成要素が低雑音要素である時特に重要と
なる。

従って、非常に低い雑音特性を持つマイクロ波に同調し
得る発振器を提供することが望ましい。

（発明の要約） 本発明によれば、磁気同調共振回路は、磁束を発生ずる
手段と、閉じられた磁束路を提供する手段とを含む。開
口を持つ電気不活性部材が１１１ｆ記磁束路内に置かれ
、磁気回転部材が前記開Ｌ１内に置かれ、更にそこに前
記磁束を指向させる手段が配置されている。磁気同調共
振回路は更に、前記磁気回転部材を通るように指向され
た磁束の変動を低減させる手段を含む。このような構成
においては、前記磁気回転体に近い磁束における変動を
低減する前記手段は、磁気同調共振回路の共振周波数特
性の変動における付随する低減をもたらすことになる。

本発明の別の特質によれば、前記磁気回転部材を通るよ
うに指向され、る磁束における変動を低減させる手段は
、磁気回転体に対する支持部を提供する磁気不活性体の
導電率を低減させる手段を含む。この磁気不活性体の導
電率は、望ましくは導電（絶縁）物質を含む高い抵抗の
材料から磁気不活性体を作ることにより低減される。無
線周波構造体には、任意に導電性材料のコーティングを
施すことができる。このコーティングは、使用するマイ
クロ波周波数において、約１乃至１０の範囲内の表皮深
さく５ｋｉｎ　ｄｅｐｔｈ：　浸透厚）、望ましくは４
より小さな表皮深さの厚さを持つことが望ましい。更に
望ましくは、無線周波構造体の導電率は、この構造体の
電気的な連続性を破ることにより低減させられる。この
ような特定構成を用いて、無線周波構造体の導電率を実
質的に低減させることにより、共振体の周囲の無線周波
構造体において誘起した渦電流およびこれに伴う磁界の
変動もまた低減する。ＹＩＧ球体における磁界の変動の
減少は、磁気同調共振回路の共振周波数における変動を
低減することになる。

本発明の更に別の特質によれば、磁束帰路は；内部に磁
気回転体を持つ磁気不活性体が置かれた１対の隔てられ
た面を含む。ｎη記磁気回転共振体を通るように指向さ
れた磁束における変動を低減する前記手段は、対をなす
対向する距離をおいた面を提供する１対の磁極キャップ
を含み、このキャップはフェライト材料からなり、共振
体に隣接して置かれている。このキヤ・ツブは、使用マ
イクロ波周波数において約１乃至１０の表皮深さ、望ま
しくは４より小さな表皮深さの厚さを持つ導電材料で覆
われることが望ましい。このような構成により、閉じた
磁束帰路の対をなす対向した離間面部分を形成するため
１対のフェライト製磁極キャップを提供することにより
、このフェライト磁極キャップは渦電流に対して高い抵
抗性を提供し、このため、磁束における変動が低減する
。このように、ＹＩＧ球体が置かれる領域における減少
しだ磁束の変動は、磁気同調共振回路の共振周波数にお
ける小さな変動を提供することになろう。

本発明の更に他の特質によれば、磁気不活性体に設けら
れた開口の直径は、この開口に跨がって置かれる球体の
直径の少なくとも５倍である。

このような構成を用いて、開Ｌ１の直径を増やすことに
より、前記球体は電気不活性体の開口の金属側壁の付近
から除去される。従って、これらの導電性のある側壁に
生しる電流は、磁気回転体に流れるよう指向された磁束
にお・ける実質的に減少した変動を提供することになろ
う。

本発明の他の特質によれば、発振器は、予め定めた振幅
を持つ電気信号を生じる手段と、前記振幅装置の入力に
対してｎｆ記電気信号の−・部をフィードバックする手
段とを含む。このフィードバック装置は、前記信号に対
し予め定めた位相特性を与えるため、磁気同調共振回路
を含む手段を含んでいる。この磁気同調共振回路は、そ
の共振周波数の変動を低減させる手段を含む。このよう
な構成によれば、共振周波数における変動を低減させる
手段を持つ磁気同調共振回路を提供することにより自ら
を通るよう送られた信号に対して与えられる位相の雑音
が低減されることになり、従って発振器は比較的低い周
波数変調雑音レベルを持つことになろう。

本発明の更に他の特質°によれば、低い雑音の磁気同調
発振器は、電圧制御された発振を生じる手段と、電圧制
御発振手段からの周波数雑音を検出し、この検出された
雑音に応答して前記電圧制御された発振手段に対し信号
をフィードバックして発振手段における周波数変調雑音
を打消す装置を含む、前記電圧；ｔｌｌ＋御された発振
装置の周Ｉ用に置かれたフィードバック回路手段とから
なる。

このフィードバック回路は更に、周波数弁別器およびビ
デオ信号増＋ｉＩ器を含む。この周波数弁別器は、分散
性要素および発振器の周波数決定要素として用いられる
電気同調共振回路を含む。この磁気同調共振回路は、磁
気回転体を通るよう指向された磁束における変動を低減
させて、磁気同調共振回路の共振周波数における変動を
低減させる手段を含む。この特定の構成によれば、磁気
同調共振回路は、回路の周波数決定要素であり、電圧制
御された発振器における雑音を打消す信号を供給するた
めに用いられるので、磁気同調共振回路により寄与され
る雑音の減少は、マイクロ波発振器の周波数雑音におけ
る付随的な減少をもたらすことになる。

本発明の」−記の特徴ならびに本発明自体については、
添付の図面と共に以降の詳細な記述を読めば更に詳細に
理解されよう。

（実施例） 先ず第１図においては、発振器１０の回路は、磁気同調
共振回路、本例では１−渉計望の周波数弁別器２８にお
ける分散性要素として用いられるＹＩＧフィルタ１６を
含むことか示されている。

この弁別器２８は、電圧ｉｔ＋（Ｉ御発振器（ＶＣＯ）
＋４のフィードバック回路！３に置かれている。フィー
ドバック回路１３は、周波数弁別器２８とビデオ信号増
１１器２５とを含む。この周波数弁別器２８は、ＹＩＧ
コイル・ドライバ２６を介して送られた制御信号により
発振器の周波数に同調されたＹＩＧフィルタ１６と、発
振器ＩＯの周波数において９０°の位相シフトを生じる
装置と、位相検出器２４（を衡ミキサー）とを含む。位
相検出器２４は、マイクロ波の電圧１制御発振器１４か
らのＦＭ雑音を検出し、この検出された雑音をベースバ
ンド電圧に変換する。この電圧は、ビデオ増中器２５に
より増巾され、整形フィルタ・１７によりフィルタされ
、電圧制御された化ｍ器に対して適正な位相で送出され
て周知めように発振器の；ト制御信号における周波改変
、ｍ　（ＦＭ）雑音を打消す。

前述のように、発振器からの最も低い雑音性能は、各構
成要素が低雑音要素である時に提供される。しかし、Ｙ
ＩＧフィルタ１６の如き磁気同調共振回路におけるこの
ような回路のＦＭ雑音に対する最も１■要な寄与の１つ
であることを発見した。発振器の（言分の周波数はＹＩ
Ｇフィルタ１６の共振周波数に正比例するため、ＹＩＧ
ドライバからのＹＩＧフィルタにおける雑音あるいはＹ
ＩＧフィルタの共振周波数における帯域ディザ−が発振
器におけるＦＭ雑音に寄与することになろう。スピン波
の不安定性の発生の危険がない時、即ち、充分な直径を
持つ球体を提供することにより、またこの球体に対して
充分な入力電力を与えることにより、この帯域における
ディザ−は充分な周波数雑音のソースとなる。別の雑音
は、フィルタ操作および低雑音要素の選択によって低減
させられる。

しかし、帯域におけるディザ−によりもたらされる雑音
は、第２図乃至第９図に関して以下に述べるように低減
させられる。

次に第２図乃信第４図においては、低雑音の磁気同調共
振回路、本例においては低雑音のＹＩＧ帯域フィルタ１
６が、上方シェル部２０ａ、中間シェル部２０ｂおよび
下方シェル部２０ｃを持つ複合フィルタ・ハウジング２
０を含むように示される。複合フィルタ・ハウジング２
０は、磁気的に透過し得る材料からなり、閉じた磁気路
即ち磁束帰路を提供して以下に述べる方法で磁気回転部
材４６を通るよう磁束を指向させる。上方シェル部２０
ａは、第１の磁極片３１１を載置した第１の内側の中心
位置の固定部２０ａ°を含み、この磁極片３８は露出し
た表面部分３８ａを持つ。

部分２０ａ°の周囲には、周知のようにＤＣ磁界Ｈ９Ｃ
の強さを変化させるため設けら゛れた電磁石が置かれて
いる。下方シェル部２０ｃは、第２の内側の中心に置か
れた部分２Ｑｃ’を持ち、その上に永久磁石２２が置か
れ、図示のように磁束供給源と、露艷ｄした表面部２４
ａをおよびつ第２の磁極片２４とを提供する。温度補償
スリーブ２２は、図示のように磁極片２４と磁石２０の
周囲に任意に置かれる。中間シェル部２０ｂは、その上
部表面部上に以下本文て無線周波構造体３０と呼ばれる
磁気不活性体の部材が置かれた状態で示されている。こ
の無線周波構造体３０は、磁極片２４の表面部２４ａと
、！ｆｌ極片３８の表面部３８ａとの間に配置される。

無線周波構造体３０は、以下に述べるように磁気不活性
材料からなり、１つの開口部４５と１対の同軸状の伝送
ライン４２．４４を含む。

この同軸状の伝送ライン４２．４４の各々は、図示のよ
うにそれぞれ内側の導体から絶縁されるように隔てられ
た外側の導体４２ａ、４４ａを含む。

この無線周波構造体３０は更に、本例ではイツトリウム
−鉄−ガーネット（ＹＩＧ）の如き磁気回転材料からな
る球状部４６を含む。ＹＩＧ球体４６は、無線周波構造
体３０を４通して設けられた通路（図示せず）を介して
配置され・る支持ロッド（これも図示せず）の一端部に
置かれる。無線周波構造体３０は更に、中心部の導体４
２ｂ、４４ｂの１対の結合ループ部３７ａ、３７ｂを含
む。このループ部３７ａ、３７ｂは開口４７内でＹＩＧ
球体４６の周部に配置され、ＹＩＧ球体４６の１１「１
記部分は結合ループ３７ａ、Ｊ７ｂ内に置かれている。

前記結合ループの各々は、相互に直交するよう配置され
、７１０球体から隔てられて、当技術においては周知の
ように、球体に関する所要量の結合を生じる。Ｉｌａ記
結合ループの部分１７ａ、１７ｂの丼々は、端部が無線
周波構造体と結合されてＹＩＧ球体４６の領域において
接地する短絡回路を提供し、これによりＹＩＧ球体４６
に対して電磁エネルギの無線周波磁界成分を確実に結合
する。

前記結合ループの１つ、ここでは結合ループ３７ａはＸ
軸の周囲に置かれ、前記結合ループ３７ｂの２番目のも
のはＹ軸の周囲に置かれている。

従って、加えられる外部の磁界ＨＩＩＣがイＴ在する場
合の第１の同軸状伝送ラインは、前記入力された無線周
波信号の選択された一部を航記同軸状伝送ラインの２番
目のものに結合するため用いられる。この結合された無
線周波エネルギの周波数は、式ｆ。＝γＨ１）Ｃに従っ
て与えられ、ここてｆ。はフィルタ１６の共振周波数、
γは磁気回転比と１１・「ばれる甲であり、ＹＩＧの場
合には２、ＪＩＭＩ＋７．／　Ｏｅと略々等しく、Ｈｆ
、ｃは永久磁石２２によりＹＩＧ球体を通って′ｊ−え
られる磁界強さである。高性能のフィルタの場合には、
磁極キャップおよび無線周波構造体が予め定めた圧力下
に置かれ、共振周波数における変動が生じた変化を減少
させる。

次に第３図においては、対をなす磁極キャップ２４．３
８が磁束の帰路に置かれた状態で示されている。磁極キ
ャップ２４．３１１は、それぞれフェライト材２４ｂ、
３８ｂからなり、本例ではその上に導電性材料２４ａ、
３８ａのコーティングが置かれて７いる。この導電性材
料２４ａ、３（ｌａは、例えば金または銅の如き材料か
らなることが望ましく、ＹＩＧ帯域フィルタの共振周波
数においては、−・一般に少なくともｌの表皮深さに等
しい厚さを持つが、略々１０より小さな表皮深さ、望ま
しくは４より小さな表皮深さを持つ。従ワて、ドツプラ
・レーダー受信機においてＹＩＧフィルタ等が用いられ
る時、特にＰ朋されるドツプラ周波数シフトの程度にお
いて問題となる雑γ？周波数においては、Ｎｉ極弁キヤ
ツプ導電性を持つ面における電流から生じる誘起磁界は
、フェライトが電気的に絶縁体であり従って電流が流れ
ないため除去されることになろう。あるいはまた、もし
導電性を持つコーティングがフェライト上に設けられる
ならば、共振周波数における表皮深さ程度の厚さを持つ
このコーティングは、　２００ＫＩｌｚ以下の程度の周
波数における雑音ソースからの誘起電流に対して高い抵
抗性のある経路をもたらすことになる。

再び第３図および第４図について、図示した磁極キャッ
プ構造を提供する代佇として、無線周波構造体３０は、
少なくとも約１００マイクロΩ−ｃｍの抵抗性を持つ高
い抵抗材料、およびセラミックの如き硬質の誘電体３θ
ａの如き誘電材料から作ることができる。ここで、誘電
体部分３０ａは、ＹＩＧフィルタ１６の共振周波数にお
ける４より小さな表皮深さであることが望ましい表皮深
さが１乃４１１０の厚さを持つ例えば金および銅の導電
性コーティング３０ｂがその上に置かれる。高い抵抗性
材料は、例えば、ｌ１７Ｃｕ　−Ｓ　Ｎ　ｉ　−２７Ｍ
　ｎ　（ｐ　＝９９．７５　μΩ−ｃｍ）の如き銅、マ
ンガン、ニッケル合金、８０Ｎ　ｉ　−２０Ｃｒ（ｐ　
＝　１１２．２　μΩ−ｃｍ）、（ＣｕまたはＦｅ）を
含む７５Ｎ　ｉ　−２０Ｃｒ−３Ａｕ　（ρ＝＋３：１
　μΩ−ｃｍ）　、あるし）は７２Ｆｅ”２：］Ｃｒ−
５Ａｌ　−０，５Ｃｏ　（ｐ　＝　１３５．５　μΩ−
ｃｍ）の如き鉄−クローム−アルミニウム合金のような
合金でよい。硬質の耐火性を持つ誘電体は、アルミナ（
Ａｌ２Ｏ３、ＢｅＯ、ＳｉＯ２０）、酸化ベリリウム（
Ｂｅｄ）およびシリカ（ＳｉＯ７）の如きセラミックス
、または他の適当な絶縁材料である。これら構成はそれ
ぞれ、無線周波構造体３０を提供する材料の嵩または導
電率を減少させる。理論的に得た数式では、Ｈ’　　（
磁界雑音）はρに反比例するため、ρの増加は磁界雑音
における対応する減少をもたらすことになる。即ち、無
線周波構造体３１において誘起される電流は高くなる程
弱くなり、従って磁界の変動は比較的弱いものとなる。

典Ｊ（す的には、高性能ＹＩＧフィルタの無線周波構造
体に対して選択される材料は、Ｃｕの１．７　μΩ−ｃ
ｍと５５Ｃｕ　−４５Ｎ　ｉの４９．８８との間の抵抗
性を持つＣｕまたはＣｕ合金である。

また第３図および第４図にも示されるように、ＹＩＧ球
体４６が置かれる開口３２は、少なくとも５倍の球径に
等しい直径を持つ。この特定の構成によれば、球体４６
は無線周波構造体３０の開１」４１の導電性を持つ側壁
から相互に隔離されるため、球体４６もまたこれらの導
電性を持つ側壁において循環する電流から生じる磁界の
変動から隔離されることになる。

次に第５Ａ図乃１巳第５Ｅ図においては、５つの異なる
磁極キャップ構造に対するオフセット周波数の関数とし
てのシステム！ｆＩｒｆが示される。

これらの測定値の各々は、第１図と関連して述べた発振
器を全体的にシミュレートした試験具によりとられた。

第５Ａ図は、磁気的に透過し得る導電材料から作られた
従来の磁極キャップを持つＹＩＧフィルタを備えた発振
器におけるシステムのＦＭ信号／雑音比対オフセツト周
波数の関係を示している。

この場合、パーマロイとして一般に知られる８０％Ｎｉ
／２０％Ｆｅを含む合金を用いて磁極キャップを作った
。第５Ｂ図は、モル比が４／：］ＯＬｉ、３／３０Ｚｎ
、１／３０Ｍｎ、残りがＦｅである適当な組成を持つリ
チウム亜鉛マンガン・フェライトから作られた磁極キャ
ップを備えた第２図および第３図に関して述べた如きＹ
ＩＧフィルタを使用する」１記の発振器の場合のＦＭ（
ＬＳ号／雑音比対オフセット周波数の関係を示している
。第５Ｃ図は、これもまたリチウム亜鉛マンガン・フェ
ライトであるＡＭＰＥＸ社（米国カルフォルニア９４０
８６　、サニーヴエイル）の品番３−５０００−８から
作られた１対の５１１Ｍ１キヤツプを持つ点を除いて、
第５Ｂ図におＣする如き発振器構造に対するシステムの
ＦＭ信号／雑音比対オフセツト周波数の関係を示してい
る。第５Ｄ図は、亜鉛マンガン・フェライトであるＡＭ
ＰＥＸ社の品番ＲＨ７０−３から作られた磁極キャップ
を持つ点を除いて、第５Ｂ図における如き発振器構造の
場合のシステムのＦＭ信号／雑音比対オフセツト周波数
の関係を示している。第５Ｅ図は、アルミナから作られ
た１対の５ｉｔｅキヤツプを持つ点を除いて、第５Ｂ図
における如き発振器構造の場合のシステムＦＭ（３号／
雑音比対オフセット周波数の関係を示している。

第５Ｂ図乃￥第５Ｅ図に示された雑音周波数の各関係に
おいては、フェライト材料（第５Ｂ図乃至第５Ｄ図）あ
るいは磁気的に不活性の誘電材料（第５Ｅ図）が、ＹＩ
Ｇ発振器の共振周波数における表皮深さ１の厚さを持つ
導電性のある材料、この基合金の層が設けられている。

従って、第５Ｂ図乃全第５Ｅ図の各々を第５Ａ図と比較
すると、雑？“ｆレベルは、第５Ａ図に示された従来の
パーマロイの導・電性を有する磁気材料構造の雑音レベ
ルに比較して、電気的に絶縁性を持つ磁気材料から作ら
れた６Ｆｔ、　Ｖｘ　＋ヤッブを持つＹＩＧフィルタの
場合の示されたオフセット周波数において２．５乃至Ｌ
Ｏｄｂ低いことが判る。

次に第６図においては、第２図のＹＩＧフィルタと構造
において同しであり、而１２４ａとｌ：１８ａの間に変
更された無線周波構造体１３０が挿置されたパーマロイ
の如き導電性を持つ磁気材料から作られた１対の従来の
磁極片１２４　、１３８を含むＹＩＧフィルタ１６°の
部分が示されている。

特に、無線周波構造体１３０は、例えば第７図乃至第９
図に示されるように、どのような形態ても取ることがで
きる。

第７Ａ図および第７Ｂ図においては、変更された無線周
波構造体１３０が、スロットｌ：ｌｌａ、１：］ｌｂに
置かれたエポキシ１３３の如き非導電性剤を介して一つ
に接着された１対の部分１：］Ｏａ、　１：１０ｂを含
むことが示されている。スロットｌ：ｌｌａ、　１３１
ｂは、ＹＩＧ球体＋４６が配置される領域の周囲の電気
的連続性を断切っている。電気的連続性の遮断は、ＹＩ
Ｇ球体球体１同６ この領域から磁界の変動を除去ｊ−るかあるいは減少さ
せるものと考えられる。従って、無線周波構造体１３０
の導電性部分における雑音電流により生じる共振体にお
ける磁界の変動が実質的に減少する。このため、共振体
における磁界の強さは、周波数および位相特性と同様に
実質的に一定の状態を維持し、修正された無線周波構造
体１３０を持つＹＩＧフィルタ１６は、従来のＹ［Ｇフ
ィルタよりも実質的に少ない位相雑音および位相変動を
有する。ＹＩＧフィルタ＋６。

を製造する際、磁極キャップ１２４　、　１３８が無線
周波構造体＋１０と接触しないようにして、スロットｌ
：］ｌａ’　、　ｌ３１ｂ’の周囲に電気路を意図せず
に提供するよう注意しなければならない。

第８図に示されるように、無線周波構造体の電気回路あ
るいは導電性材料の塊体を破断するための第２の手段は
、本例では無線周波構造体１３０内を半径方向に伸びる
穴１３７を提供することによる。この穴＋３７は、空気
またはエポキシ等の誘電体で充填されているが、この穴
は無線周波構造体の一部を完全には断絶しないように設
けられる。

第９Ａ図および第９Ｂ図は、共振体の周囲の電流を防除
するためスロット（番号は付さず）を持つ多重ＹＩＧ球
体フィルタに対する無線周波構造体１５０　、　１５２
の色々な構成を示している。

本文に述べた、薄い導電層を持つフェライト磁極キャッ
プ２４、３８、電気的に絶縁性を持つ材料であることが
望ましい高°い抵抗性材料からなる無線周波構造体１４
１０，Ｙ［０球体が内蔵される比較的大きな開口を持つ
無線周波構造体、および電気的連続性を遮断して共振体
の周囲の電流を防除するため設けた手段を有する無線周
波構造体１３０°の如き本発明の各実施態様は，それぞ
れ独立的に、例えば磁気回転体４６に近い導電性表面の
嵩を少なくすることによっ・て位相雑音を減少させるも
のである。渦７「流、特に熱により誘起される渦′？ｒ
ｆ．流は、磁気回転部材４６における磁束密度の小さな
不規則な変動を生じると考えられる。上記の実施態様は
品々、磁気回転部材４６に隣接する導電性領域における
このような渦電流の大きさを減少させ、従ってこれらの
渦電流により生じる磁界の大きさを減少させるものであ
る。

共振体付近のフェライト磁極キャップ２４、２８は、こ
の！ｉｉ極キャップ２４゛、２８における渦電流の大き
さを減少させるが、これは渦電流が薄い表皮深さの導電
性コーティング２４ｃ、２８ｃにのみ生じるためである
。比較的大きな開口３２が、磁気回転部材４６を無線周
波構造体３０に設けた腔部４７の側壁から隔離し、また
磁気回転部材４６をこれら電流により生じる磁界から隔
離する。

無線周波構造体３０は、アルミナまたは他の高い抵抗性
材料から作られる時、あるいは無線周波構造体の電気的
連続性の破断を有する時、その各々は無線周波構造体の
平坦な専電性面における渦電流の大きさを小さくする。

この熱で生じた渦電流がレーダーのドップラ周波数シフ
ト内（２００にＩｌｚという高いドツプラ周波数シフト
内）で存在する比率を持つ共振周波数の変動を誘起する
ため、これらの実施態様は従ってレーダー受信機におけ
る予期されるドツプラ周波数シフトの変調周波数と対応
する周波数においてＹＩＧフィルタ１６（第２図乃至第
４図）および＋６°　（第６図乃至第９図）のＨ１’ｒ
、レベルを減少させるに有効である。従って、このよう
な低雑音のＹＩＧフィルタを第１図および第１０図に示
した如きドツプラ・レーダー受信機における発振器の用
途において使用することにより、レーダーのサブクラッ
タのｉｉＩ視度を増大させることになる。

次に第１０図においては、発振回路１ｆｉＯが、矢印１
８３により示されるフィードバック・ループに置かれた
増１１」器＋６２を含むことが示されている。

増１１１器＋６２の入力および出力ボート間には、電力
分割器１６４、上記の如き低雑音の・磁気同調共振回路
ＩＦｉまたは口６、および可変移相器１６８を含むフィ
ードバック回路が配置されている。第２図乃〒第４図の
低雑？“ｔ６ｉ１気同調共振回路１６（または第６図乃
信第９図の１６°）、本例ではＹＩＧ同調帯域フィルタ
を用いて、発ＦＡ　？？＝の位相および周波数特性を安
定化する。増ＩＩ器＋６２の出力は、電力分割器＋６４
の入力ポートと接続されている。

′−゛「力分割器１６４の第１の出カポ゛−トは共振回
路１６と接続され、電力分割器１６４の第２の出力ポー
トは発振器１６０の出力ターミナル１６１と接続されて
負荷（図示せず）へ送られる。発振回路＋６０において
低雑音の構成要素を用いることにより、ターミナル１６
＋に対して送られる出力信号は、実質的なエネルギｆｃ
、即ち発振器の中心帯域周波数を持ち、ｆｃから少なく
とも±２００旧ＩＺの周波数におけるエネルギが実質的
に減少した周波数スペクトルを持つことになる。増１１
１器＋６７へ送られる出力信号の周波数は、増１１１Ｐ
３＋６２の入力端にフィードバックされた信号の位相お
よび周波数特性に従って生じる。この信号の位相および
周波数特性は更に、当技術では周知の如く、ＹＩＧ同調
フィルタ１６、移相ｉ　＋６８および発振器のフィード
バック・ループにおける他の構成要素の位相および周波
数特性によって制御される。従って、低雑ン゛ｆの磁気
同調共振回路１６または１ｌｆｉを発振器に提供するこ
とにより、低雑音の発振器１６０が提供される。

本発明の望ましい実施態様について本文に記述したが、
当業者には、本発明の概念を盛り込んだ他の実施態様の
使用が可能なことが明らかであろう。例えば、第２図乃
至第４図に関・し、て記載した実施態様は、第６図乃至
第９図に示した実施態様と同様に一つに纏めることが可
能である。従って、本発明は本文に開示した実施態様に
限定されるへきものではなく、頭書の特許請求の範囲に
よってのみ限定されるべきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は周波数変調雑音減衰ループにおいて磁気同調共
振回路を用いた低雑・音の電圧制御された発振器を示す
ブロック図、第２図は第１図の磁気同調共振回路として
使用することができる本発明により構成されたＹＩＧ同
調帯域フィルタを示す断面図、第３図は第２図に示され
たＹＩＧフィルタの線３−３に沿、った拡大図、第４図
は第３図り示された回路の線４−４で示す部分の概略図
、第５Ａ図乃至第５Ｅ図は従来のＹＩＧフィルタと本発
明により構成されたＹ［Ｇフィルタとの周波数の信号／
雑音比対オフセツト周波数の関係を示すグラフ、第６図
は従来の磁極キャップおよび本発明の別の特質に従って
構成された無線周波構造体を持つ第２図に示したＹＩＧ
フィルタに類似するＹＩＧフィルタの一部を示す拡大図
、第７Ａ図は第６図のＹＩＧフィルタの無線周波構造体
を示す平面図、第７Ｂ図は第７Ａ図の線７Ｂ−７Ｂに沿
った断面図、第８図および第２図は第６図の本発明の特
質に従った無線周波構造体の別の構成を示す平面図、お
よび第１０図は発振器のフィードバック回路内に置かれ
た周波数決定要素としての磁気同調共振回路を備えた発
振器を示すブロック図である。 １０・・・発振：計、１：１・・・フィードバック回路
、■・・弓Ｕ圧制御発振器、１６・・・ＹＩＧ（イツト
リウム−鉄−カーネット）フィルタ、１７・・・整形フ
ィルタ、２０・・・複合フィルタ・ハウジング、２２・
・・永久磁石、２４・・・位相検出器、２５・・・ビデ
オ信号増巾器、２６・・−ＹＩＧコイル・トライバ、２
８・・・干渉計型の周波数弁別器、３０・・・無線周波
構造体、３１・・・無線周波構造体、３２・・・開Ｌ１
．３８・・・磁極片、４１・・・開口、４２．４４・・
・同軸状伝送ライン、４５・・・開１１部。 ４６・・・磁気回転部材。 阜３凹 尾４凹 氷ろ凹 ）７Ｂ図 第８０ 尾９４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）磁束を発生させる手段と、 ｂ）１対の対向して隔てられた面を有する磁束路を提供
   する手段と、 ｃ）前記１対の対向して隔てられた面間に置かれ、内部
   に開口を有する磁気的に不活性な部材と、 ｄ）前記磁気不活性部材が、磁気回転部材を通して前記
   磁束を指向させる状態で、前記磁気不活性部材の開口を
   通して置かれた磁気回転部材と、 ｅ）前記１対の対向して隔てられた面に近接して配置さ
   れ、前記磁気回転部材を通して指向された磁束の変動を
   低減させる手段と、 から構成される磁気同調共振回路。 ２、磁界の変動を低減させる前記手段が、前記磁気回転
   体に近接した導電性領域に熱的に誘起された渦電流を低
   減させ、前記磁気回転体に付随して前記渦電流により誘
   起される磁界の大きさを低減させる請求項１記載の回路
   。 ３、磁界の変動を低減させる前記手段が、無線周波構造
   体に近接して置かれた１対の部材を含み、該１対の部材
   が対をなし対向して隔てられた面を提供し、前記１対の
   部材の少なくとも１つが磁気透過性を有する電気的絶縁
   材料からなる請求項１記載の回路。 ４、前記部材が、磁気透過性を有する電気絶縁材料から
   なり、該絶縁材料はその表面上に導電性材料のコーティ
   ングを載置した請求項３記載の回路。 ５、前記の磁気透過性を有する電気絶縁材料がフェライ
   トであり、前記コーティングが、前記共振回路の共振周
   波数における約１乃至１０の表皮深さ範囲内の厚さを有
   する請求項４記載の回路。 ６、磁界の変動を低減させる前記手段が磁気不活性体の
   部材を含み、該部材は磁気不活性の電気絶縁材料からな
   る請求項１記載の回路。 ７、前記磁気不活性体部材が、その表面上に導電性材料
   の薄いコーティングを載置した請求項６記載の回路。 ８、前記磁気不活性絶縁体が、Ａｌ＿２Ｏ、ＢｅＯ、Ｓ
   ｉ＿２Ｏからなるグループから選定され、前記コーティ
   ングが、前記共振回路の共振周波数における約１乃至１
   ０の表皮深さ範囲内の厚さを有する請求項７記載の回路
   。 ９、磁界の変動を低減させる前記手段が磁気不活性体部
   材であり、該部材は更に、 前記磁気回転体の周囲に置かれた磁気不活性体部材の領
   域における電気的な連続性を遮断する手段 を含む請求項１記載の回路。 １０、電気的連続性を遮断する前記手段が、前記磁気不
   活性部材に少なくとも１つの通路を有し、該通路は電気
   絶縁材料で充填される請求項９記載の回路。 １１、前記通路が前記部材の一部により断切られ、かつ
   絶縁材料で充填される請求項１０記載の回路。 １２、前記通路が前記部材の半径方向領域を貫通して設
   けられ、かつ前記部材の部分を断切らない請求項１０記
   載の回路。 １３、前記磁気回転体がある選択された直径を有する球
   体であり、磁界の変動を低減する前記手段は磁気不活性
   体部材であり、前記開口は前記磁気回転球体の直径の少
   なくとも５倍に等しい直径を有する請求項１記載の回路
   。 １４、前記無線周波構造体における磁界の変動を低減さ
   せる前記手段が、約１００μΩ−ｃｍよりも大きな固有
   抵抗を有する高抵抗材料からなる請求項１記載の回路。 １５、前記高抵抗材料が、６７Ｃｕ−５Ｎｉ−２７Ｍｎ
   合金、８０Ｎｉ−２０Ｃｒ合金、７５Ｎｉ−２０Ｃｒ−
   ３Ａｕ、プラス残がＦｅまたはＣｕの合金、７２Ｆｅ−
   ２３Ｃｒ−５Ａｌ−０．５Ｃｏ合金、ＢｅＯ、Ａｌ＿２
   Ｏ＿３およびＳｉＯ＿２からなるグループから選定され
   る請求項１２記載の回路。 １６、磁束を発生する手段と、 １対の対向して隔てられた面を有する磁気 透過性材料からなるハウジングと、 前記１対の対向して隔てられた面間に置 かれた、内部に開口を有する無線周波構造体と、 前記開口内に配置される磁気回転体であっ て、それを通して前記磁束を指向させるように配置され
   た磁気回転部材と、 前記磁気回転部材に対する入力無線周波数 信号および該磁気回転部材からの出力無線周波数信号に
   、前記磁気回転部材を通して指向された磁束と関連する
   周波数を有する信号を与える手段と、 前記１対の対向して隔てられた面に近接して置かれ、前
   記出力信号における周波数雑音を低減させる手段と を設けてなるフィルタ。 １７、前記出力信号における周波数雑音を低減させる前
   記手段が、前記無線周波構造体に近接して置かれた１対
   の部材を含み、該１対の部材が前記ハウジングの対をな
   す対向して隔てられた面を提供し、前記１対の部材の少
   なくとも１つが磁気透過性を有する電気絶縁材料からな
   る請求項１６記載の回路。 １８、磁気透過性の電気絶縁材料からなる前記部材が、
   その面上に電気絶縁材料のコーティングを載置した請求
   項１７記載の回路。 １９、前記磁気透過性の電気絶縁材料がフェライトであ
   り、前記コーティングが、前記共振回路の共振周波数に
   おける約１乃至１０の表皮深さ範囲内の厚さを有する請
   求項１８記載の回路。 ２０、出力信号における周波数雑音を低減させる前記手
   段が、磁気不活性の電気絶縁材料からなる無線周波構造
   体を含む請求項１６記載の回路。 ２１、前記磁気不活性の無線周波構造体が、その表面上
   に導電性材料の薄いコーティングを載置した請求項２０
   記載の回路。 ２２、前記磁気不活性の電気絶縁材料が、 Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＢｅＯ、Ｓｉ＿２Ｏからなるグループ
   から選定され、前記コーティングが、前記 共振回路の共振周波数における約１乃至１０の表皮深さ
   範囲内の厚さを有する請求項２１記載の回路。 ２３、出力信号における周波数雑音を低減させる前記手
   段が磁気不活性体部材であり、該部材は更に、 前記磁気回転体の周囲に置かれた磁気不活性体部材の領
   域における電気的な連続性を遮断する手段 を含む請求項１６記載の回路。 ２４、電気的な連続性を遮断する前記手段が、前記磁気
   不活性部材に少なくとも１つの通路を有し、該通路は電
   気絶縁材料で充填される請求項２３記載の回路。 ２５、前記通路が前記部材の一部により断切られ、かつ
   絶縁材料で充填される請求項２４記載の回路。 ２６、前記通路が前記部材の半径方向領域を貫通して設
   けられ、かつ前記部材の部分を断切らない請求項２５記
   載の回路。 ２７、前記磁気回転体がある選択された直径を有する球
   体であり、前記無線周波構造体の出力信号における周波
   数雑音を低減させる前記手段が、前記磁気回転球体の直
   径の少なくとも５倍に等しい直径を有する前記無線周波
   構造体における前記開口を有する請求項１６記載の回路
   。 ２８、前記無線周波構造体における磁界の変動を低減さ
   せる前記手段が、１００μΩ−ｃｍよりも大きな固有抵
   抗を有する高抵抗材料からなる請求項１６記載の回路。 ２９、前記高抵抗材料が、６７Ｃｕ−５Ｎｉ−２７Ｍｎ
   合金、８０Ｎｉ−２０Ｃｒ合金、７５Ｎｉ−２０Ｃｒ−
   ３Ａｕ、プラス残がＦｅまたはＣｕの合金、７２Ｆｅ−
   ２３Ｃｒ−５Ａｌ−０．５・Ｃｏ合金からなるグループ
   から選定される請求項２４記載の回路。 ３０、入力および出力を持ち、出力側において予め定め
   た振幅を有する電気信号を発生する手段と、 該信号の一部を前記振幅手段の前記入力に フィードバックする手段とを有する低雑音の発振器にお
   いて、 前記振幅手段の入力にフィードバックされた前記信号部
   分に対し予め定めた位相シフト特性を与える手段を更に
   設け、 磁束を発生する手段と、 閉じられた磁束路を提供する手段とを設け、該手段は、 ｉ）１対の対向して隔てられた面を有する 磁気透過性の材料からなるハウジングと、 ｉｉ）前記１対の対向して隔てられた面間に置かれ、開
   口を有する磁気不活性部材と、 ｉｉｉ）前記不活性部材が、前記磁気回転部材を通して
   前記磁束を指向させるようにして、前記不活性部材の開
   口を通して配置された磁気回転部材と、 ｉｖ）前記１対の対向して隔てられた面に近接して置か
   れ、前記磁気回転部材を通るよう指向された磁束におけ
   る変動を低減させる手段を含む低雑音発振器。 ３１、磁界の変動を低減させる前記手段が、前記磁気回
   転体に近接した領域に熱的に誘起された渦電流を低減さ
   せ、これに付随して前記渦電流により誘起される磁界を
   低減させる請求項３０記載の発振器。 ３２、磁界の変動を低減させる前記手段が、１対の対向
   する面を有する前記無線周波構造体に近接して置かれた
   １対の部材を含み、該部材が前記ハウジングの対をなす
   対向する面を提供し、前記対の部材の少なくとも１つが
   磁気透過性を有する電気絶縁材料からなる請求項３０記
   載の発振器。 ３３、前記磁気透過性の電気絶縁部材が、その表面上に
   導電性材料のコーティングを載置した請求項３２記載の
   発振器。 ３４、前記磁気透過性の電気絶縁材料がフェライトであ
   り、前記コーティングが、前記共振回路の共振周波数に
   おける約１乃至１０の表皮深さの厚さを有する請求項３
   ３記載の発振器。 ３５、磁界の変動を低減させる前記手段が磁気不活性体
   部材であり、該部材は磁気不活性の電気絶縁材料からな
   る請求項３０記載の発振器。 ３６、前記部材が、その表面上に導電性材料の薄いコー
   ティングを載置した請求項３５記載の発振器。 ３７、前記磁気不活性の誘電体が、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｂ
   ｅＯ、ＳｉＯ＿２からなるグループから選定され、前記
   コーティングが、前記共振回路の共振周波数における約
   １乃至１０の表皮深さの厚さを有する請求項３６記載の
   発振器。 ３８、磁界の変動を低減させる前記手段が磁気不活性体
   部材であり、該部材は更に、 前記磁気回転体が置かれた開口の周囲に おける渦電流を防止する磁気不活性体部材における電気
   的連続性を遮断する手段を 含む請求項３０記載の発振器。 ３９、電気的連続性を遮断する前記手段が、前記磁気不
   活性部材に１つの通路を有し、該通路は電気絶縁材料で
   充填される請求項３８記載の発振器。 ４０、前記磁気回転体がある選択された直径を有する球
   体であり、磁界の変動を低減する前記手段は、前記磁気
   回転球体の直径の少なくとも５倍に等しい直径を有する
   前記開口を有する前記磁気不活性体部材である請求項３
   ０記載の発振器。 ４１、磁界の変動を低減させる前記手段が、１００μΩ
   −ｃｍよりも大きな固有抵抗を有する高抵抗材料からな
   る無線周波構造体である請求項３０記載の発振器。 ４２、前記高抵抗材料が、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＢｅＯ、Ｓ
   ｉＯ＿２からなるグループから選定される請求項４０記
   載の発振器。 ４３、予め定めた周波数変調雑音特性を有する電圧制御
   された発振を発生させる手段と、 前記電圧制御された発振手段の周囲に置 かれたフィードバック回路とを設け、該回路は、 周波数弁別回路を含み、該周波数弁別回路 は、 低雑音磁気同調フィルタを含み、該フィルタは、 磁束を発生する手段と、 １対の対向して隔てられた面を有する磁気 透過性材料からなるハウジングと、 前記１対の対向して隔てられた面間に置かれた、開口を
   有する磁気不活性部材と、 前記開口に置かれ、かつ磁気回転部材を通るように前記
   磁束が指向されるべく置かれた磁気回転部材と、 前記磁気回転部材に対する入力無線周波数 信号および該磁気回転部材からの出力無線周波数信号を
   発生する手段とを設け、該出力信号は前記磁気回転部材
   を通るよう指向された磁束と関連する周波数を有し、更
   に 前記１対の対向して隔てられた面に近接 して置かれ、前記出力信号における前記磁気同調共振回
   路からの周波数変調雑音を低減させる手段と を設けてなる低雑音発振器。 ４４、周波数変調雑音を低減させる前記手段が、１対の
   対向する面を有する前記磁気不活性部材に近接して置か
   れた１対の部材を含み、該部材が前記ハウジングの対を
   なす対向する面を提供し、前記１対の部材の少なくとも
   １つが磁気透過性を有する電気絶縁材料からなる請求項
   ４３記載の回路。 ４５、前記磁気透過性の電気絶縁部材からなる前記部材
   が、その表面上に導電性材料のコーティングを載置した
   請求項４４記載の回路。 ４６、前記の磁気透過性の電気絶縁材料がフェライトで
   あり、前記コーティングが、前記共振回路の共振周波数
   における約１乃至１０の表皮深さの厚さを有する請求項
   ４５記載の回路。 ４７、周波数変調雑音を低減させる前記手段が磁気不活
   性体部材であり、該部材は磁気不活性の電気絶縁材料か
   らなる請求項４３記載の回路。 ４８、前記磁気不活性体部材が、その表面上に導電性材
   料の薄いコーティングを載置した請求項４７記載の回路
   。 ４９、前記磁気不活性の電気絶縁材料が、 Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＢｅＯ、ＳｉＯ＿２からなるグループ
   から選定され、前記コーティングが、前記共振回路の共
   振周波数における約１乃至１０の表皮深さの厚さを有す
   る請求項４８記載の回路。 ５０、周波数変調雑音を低減させる前記手段が磁気不活
   性体部材であり、該部材は更に、 前記磁気回転体が置かれた開口の周囲の前記磁気不活性
   体部材における電気的連続性を遮断する手段を 含む請求項４３記載の回路。 ５１、電気的連続性を遮断する前記手段が、前記磁気不
   活性部材に少なくとも１つの通路を有し、該通路は電気
   絶縁材料で充填される請求項５０記載の回路。 ５２、前記磁気回転体がある選択された直径を有する球
   体であり、周波数変調雑音を低減させる前記手段は、前
   記磁気回転球体の直径の少なくとも５倍に等しい直径を
   有する前記開口を有する前記磁気不活性体部材である請
   求項４３記載の回路。 ５３、前記無線周波構造体における磁界の変動を低減さ
   せる前記手段が、１００μΩ−ｃｍよりも大きな固有抵
   抗を有する高抵抗材料からなる請求項４３記載の回路。 ５４、前記高抵抗材料が、６７Ｃｕ−５Ｎｉ−２７Ｍｎ
   合金、８０Ｎｉ−２０Ｃｒ合金、７５Ｎｉ−２０Ｃｒ−
   ３Ａｕ、プラス残がＦｅまたはＣｕの合金、および７２
   Ｆｅ−２３Ｃｒ−５Ａｌ−０．５Ｃｏ合金からなるグル
   ープから選定される請求項５３記載の回路。