Przedmiotem wynalazku jest mikrofalowy izolator ferrytowy wykonywany technika hybrydowych mikro¬ falowych ukladów scalonych.Izolatory ferrytowe sa jednymi z szeroko stosowanych elementów w pasmie mikrofal. Wynika to z mnogos¬ ci funkcji, jakie moga spelniac w ukladach mikrofalowych stosowanych w technice mikrofalowej i telekomuni¬ kacji. Wykorzystuje sie je jako elementy separujace nieciaglosci toru mikrofalowego, co umozliwia przykladowo dopasowanie nadajnika lub odbiornika do anteny.Konstrukcje izolatorów wykonywanych technika mikrofalowych ukladów scalonych, oparte sa o zjawisko niesymetrycznego przemieszczania pola elektromagnetycznego wystepujace w ferrytowej linii mikropaskowej, znajdujacej sie w polu magnetycznym prostopadlym do plaszczyzny paska. W takiej prowadnicy falowej pole elektromagnetyczne grupuje sie w linii przy jednym lub drugim brzegu paska, w zaleznosci od kierunku pobudzenia linii lub od zwrotu wektora stalego pola magnetycznego.Izolator realizuje sie w taki sposób, ze nanosi sie warstwe stratna przy jednym z brzegów paska, co powoduje, ze fala prowadzona wzdluz tego brzegu jest wytlumiona, a prowadzona w Kierunku przeciwnym grupuje sie przy brzegu nieobciazonym i w taki sposób przenoszona jest bez strat miedzy wrotami ukladu.Cecha tych izolatorów jest szerokopasmowa praca ukladu w przypadku dobrego dopasowania brzegu do impedancji warstwy rezystywnej. Fala prowadzona wzdluz brzegu obciazonego, w przypadku odbicia pobudza brzeg przeciwny co powoduje zmniejszenie izolacji jak równiez zawezenie pasma pracy ukladu. Dlatego tez, wada tych izolatorów sa trudnosci z dopasowaniem brzegu linii do impedancji warstwy rezystywnej, co bezposrednio wplywa na warunki pracy ukldu.W celu unikniecia niepozadanych efektów zwiazanych z wypromieniowaniem energii mikrofalowej z brzegu paska w izolatorach ferrytowych realizowanych w oparciu o ferrytowa linie mikropaskowa z obciazonym brzegiem wykonuje sie dodatkowe waskie podluzne szczeliny w ekranie, lub umieszcza sie uklad w niejednorod¬ nym polu magnetycznym. Waskie szczeliny zapobiegaja rozchodzeniu sie wyzszych rodzajów fal do srodka2 108 493 obwodu. Niejednorodne pole magnetyczne realizowane jest w taki sposób, aby wartosc pola magentycznego przy warstwie stratnej byla tak duza aby obszar ferrytu znajdujacy sie w poblizu i pod warstwa stratna charakteryzo¬ wal sie ujemna efektywna przenikalnoscia magnetyczna //eff w którym Meff stratnej do obwodu. W wyniku tego nastepuje poprawa parametrów pracy izolatora jak wzrost izolacji i poszerzenie pasma pracy. Wytworzenie niejednorodnego pola magnetycznego w którym umieszcza sie' obwód izolatora wymaga odpowiedniego ksztaltowania magnesów zewnetrznego obwodu magnetycznego, co bezposred¬ nio wplywa na koszt wykonania ukladu.Celem wynalazku jest izolator ferrytowy wykonany technika hybrydowych mikrofalowych ukladów scalonych, którego konstrukcja obwodu nie jest oparta o obciazenie brzegu paska warstwa rezystywna.Postawiony cel w bardzo prosty sposób realizuje sie w oparciu o zjawisko symetrycznego przemieszczenia pola elektromagnetycznego wystepujacego w ferrytowej linii mikropaskowej, znajdujacej sie w przeciwsobnym polu magnetycznym. Przeciwsobne pole magnetyczne wytwarzane jest przez uklad magnetyczny magnesów stalych w ten sposób, ze jedna polowa przekroju poprzecznego linii znajduje sie w jednorodnym stalym polu magnetycznym skierowanym prostopadle do plaszczyzny paska, a druga polowa przekroju poprzecznego linii znajduje sie w jednorodnym stalym polu magnetycznym o zwrocie przeciwnym. Pole elektromagnetyczne w tej linii, dla odpowiedniego kierunku pobudzenia, lub zwrotów stalego pola magnetycznego grupuje sie po obu brzegach paska. W przypadku zmiany kierunku pobudzenia lub zwrotów wektora stalego przeciwsobnego magnetycznego na przeciwny, pole elektromagnetyczne grupuje sie w srodku przekroju poprzecznego linii, w wyniku czego brzegi linii nie zostaja pobudzone. Wskutek opisanego zjawiska fala elektromagnetyczna rozchodzaca sie w linii prowadzona jest wzdluz obu brzegów paska, a przy zmianie kierunku pobudzenia lub zwrotów wektorów przeciwsobnego pola magnetycznego na przeciwny, fala elektromagnetyczna prowadzona jest w srodku linii wzdluz podluznej osi symetrii paska.Istota rozwiazania izolatora polega na tym, ze nanosi sie wzdluz osi symetrii paska ferrytowej linii mikropaskowej znajdujacej sie w przeciwsobnym stalym polu magnetycznym cienka warstwe stratna, której zadaniem jest wytlumienie fali elektromagnetycznej prowadzonej w srodku linii wzdluz osi symetrii paska.W przypadku jezeli fala elektromagnetyczna prowadzona jest wzdluz brzegów paska ferrytowej linii mikropasko¬ wej przenoszona jest ona miedzy wrotami ukladu bez strat.Zaleta izolatora wedlug wynalazku w stosunku do izolatorów realizowanych w oparciu o ferrytowa linie mikropaskowa z obciazonym brzegiem jest mozliwosc dobrego dopasowania, impedancji warstwy stratnej do ferrytowej linii mikropaskowej, W przypadku zgrupowania pola elektromagnetycznego w srodku linii, uzyskuje sie rozklad pola elektromagnetycznego w linii podobny jak w linii mikropaskowej na podlozu dielektrycznym.Pozwala to na zastosowanie znanych metod projektowania obciazen lub tlumików rezystywnych realizowanych na liniach mikropaskowych o podlozu dielektrycznym do okreslenia optymalnych warunków dopasowania dla warstwy rezystywnej izolatora wedlug wynalazku. Umieszczenie warstwy w srodku linii pozwala równiez na unikniecie oddzialywania miedzy falami elektromagnetycznymi prowadzonymi wzdluz obu brzegów paska, w wyniku wytlumienia przez warstwe stratna, wyzszych rodzajów pola elektromagnetycznego, które promieniuja czesc energii fali elektromagnetycznej z brzegów paska do srodka obwodu izolatora.Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia przekrój poprzeczny obwodu izolatora we wspólrzednych z i x, a fig. 2 — konfiguracje obwodu izolatora w widoku z góry we wspólrzednych x, y,.Przedstawiony na fig. 1 obwód izolatora, zrealizowany jest standardowymi metodami technologicznymi stosowanymi w technice hybrydowych ukladów scalonych na plytce ferrytowej 1 magnesowanej zewnetrznym przeciwsobnym polem magnetycznym H0. Na pierwszej stronie plytki 1 naniesiona jest warstwa metaliczna 2 tworzaca ekran. Na drugiej stronie plytki 1 znajduje sie obwód uwidoczniony na fig. 2.Wrota a ib izolatora (fig. 2) ustawione sa naprzeciw siebie i leza na podluznej osi symetrii, os y obwodu izolatora. Szerokosci pasków w sa tak dobrane, ze w stosunku do grubosci i parametrów elektrycznych podloza, aby zapewnic dopasowanie do ukladów zewnetrznych. Linia mikropaskowa wychodzaca z wrota a, analogicznie jak we wrotach b, rozszerza sie lukiem okreslonym promieniem R wyprowadzonym z punktu B. Luki te okreslaja odpowiednio brzegi 3 i 4, linii mikropaskowej wychodzacej z wrota a. Brzegi linii mikropaskowej 5 i 6 wychodzacej z wrota b uzyskano przez wykreslenie odpowiednich luków o promieniu R z punktów C i D. Punkt H lezacy na luku 3 laczy sie nastepnie z punktem F lezacym na luku 6 i podobnie jak punkt I znajdujacy sie na luku 4 z^punktem 6 na luku 5 prosta o dlugosci L, która stanowi brzeg 9 i 8 obwodu izolatora. W srodku obwodu, symetrycznie wzgledem podluznej osi symetrii, wykonuje sie wyciecie obwodu w ksztalcie prostokata I,K,L,M o szerokosci d i dlugosci e, w które nanosi sie warstwe stratna 7. Szerokosc warstwy stratnej d jest tak dobrana aby zapewnic dopasowanie warstwy stratnej 7 dla fali elektromagnetycznej prowadzonej wzdluz108 493 3 podluznej osi symetrii y obwodu izolatora. Dlugosc e jest tak dobrana aby zapewnic odpowiednie tlumienie izolatora w kierunku zaporowym. Uzyskana w ten sposób konfiguracja plenarna obwodu izolatora jest symetrycz¬ na wzgledem osi y prostokatnego ukladu wspólrzednych x i y.Zasada dzialania izolatora ferrytowego opiera sie na zjawisku symetrycznego przemieszczenia pola elektromagnetycznego wystepujacego w ferrytowej linii mikropaskowej znajdujacej sie w przeciwsobnymjpolu magnetycznym Ho. Przykladowo pobudzajac wrota a pole elektromagnetyczne zostaje przesuniete do brzegów 3 i 4 obwodu i w zwiazku z tym fala elektromagnetyczna prowadzona jest wzdluz brzegów 3, 9, 6 i wzdluz brzegów 4, 8, 5 obwodu z wrót a do wrót b. Ze wzgledu na to, ze fala elektromagnetyczna prowadzona wzdluz zewnetrznych brzegów obwodu nie odzialuje z warstwa stratna, a stosunek mocy we wrotach b do mocy we wrotach a, przy pobudzeniu wrota a okresla straty izolatora. Pobudzajac obwód izolatora z wrota b pole elektromagnetyczne grupuje sie przy osi symetrii obwodu y. Fala elektromagnetyczna prowadzona srodkiem obwodu izolatora napotyka warstwe stratna w której zostaje wytlumiona. Wówczas stosunek mocy we wrotach a do mocy w pobudzonym wrocie b okresla izolacje izolatora ferrytowego. Zmiane kierunku pracy ukladu mozna uzyskac przez zmiane zwrotów przeciwsobnego pola magnetycznego na przeciwny.Parametry elektryczne izolatora ferrytowego wedlug wynalazku, jak izolacja, straty, wspólczynnik odbicia okreslone sa przez stosunek mocy fali elektromagnetycznej prowadzonej wzdluz zewnetrznych brzegów obwodu, lub mocy fali prowadzonej w srodku obwodu do mocy fali padajacej. Warunki wytworzenia odpowiedniego przesuniecia pola elektromagnetycznego w ukladzie zaleza od wymiarów obwodu i warstwy stratnej, doboru materialu ferrytowego podloza, który powinien charakteryzowac sie duza wartoscia magnetyzacji nasycenia, oraz wyboru wartosci przeciwsobnego pola magnetycznego Ho.Zastrzezenie patentowe Mikrofalowy izolator ferrytowy realizowany technika mikrofalowych ukladów scalonych, znamienny tym, ze obwód ferrytowej linii mikropaskowej umieszcza sie w przeciwsobnym polu magnetycznym tak, ze kazda polowa obwodu ukladu powstala w wyniku podzialu ukladu osia symetrii przechodzaca przez wrota linii znajduje sie wjednorodnym polu magnetycznym prostopadlym do powierzchni obwodu, przy czym wektory pola magnetycznego magnesujacego kazda polowe ukladu maja przeciwne zwroty i sa równe co do modulu, ponadto w obwodzie na osi symetrii nanosi sie warstwe stratna dla uzyskania izolacji ukladu.108 493 %] v////, m figi HoO ®«8 fig. 2.Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 18 Cena 45 zl PL