RU1780141C - Magnetic-returned uhf-resonator - Google Patents

Magnetic-returned uhf-resonator

Info

Publication number
RU1780141C
RU1780141C SU914921463A SU4921463A RU1780141C RU 1780141 C RU1780141 C RU 1780141C SU 914921463 A SU914921463 A SU 914921463A SU 4921463 A SU4921463 A SU 4921463A RU 1780141 C RU1780141 C RU 1780141C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
ferrite film
microwave
acoustic
resonator
Prior art date
Application number
SU914921463A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Афанасьев
Юрий Борисович Рудый
Original Assignee
Научно-производственное объединение "Исток"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "Исток" filed Critical Научно-производственное объединение "Исток"
Priority to SU914921463A priority Critical patent/RU1780141C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1780141C publication Critical patent/RU1780141C/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к технике СВЧ, в частности к резонаторам дл  генераторов СВЧ. Цель изобретени  - повышение эффективности выполнени  акустических мод в магнитоперестраиваемом СВЧ-резонато- ре, содержащем звукопроводЗ из немагнитного диэлектрика, на рабочей поверхности которого размещены электроды 4 и 6. Монокристаллическа  ферритова  пленка 7 находитс внепосредственном электродинамическом контакте с электродом 4 на определенной длине. Приведено соотношение длины контакта с длиной волны.The invention relates to microwave technology, in particular to resonators for microwave generators. The purpose of the invention is to increase the efficiency of performing acoustic modes in a magnetically tunable microwave resonator containing a sound transducer made of a non-magnetic dielectric, on the working surface of which electrodes 4 and 6 are placed. The single-crystal ferrite film 7 is in direct electrodynamic contact with the electrode 4 at a certain length. The ratio of the contact length to the wavelength is given.

Description

Изобретение относитс  к технике СВЧ, D частности к резонаторам дл  генераторов СВЧ,The invention relates to microwave technology, D in particular to resonators for microwave generators,

Известен магнитоперестраиваемый акустический СВЧ-резонатор, который состоит из звукопровода, выполненного из пластины иггрийжелезистого граната, металлических электродов, между которыми находитс  пластина оксид цинка - возбудитель , в котором при малых габаритах обеспечиваютс  высокодобротные акустические резонансы, частота которых перекрываетс  магнитным полем.A magnetically tunable acoustic microwave resonator is known, which consists of a sound duct made of an igrium iron garnet plate, metal electrodes, between which there is a zinc oxide plate - a pathogen, in which at small dimensions high-quality acoustic resonances are provided, the frequency of which is overlapped by the magnetic field.

Вместе с тем данна  структура обладает р дом существенных недостатков, основиыми из которых  вл ютс  низкие температурные стабильности параметров из-за температурной нестабильности материала звукопровода (иттрийжелезистый гранат - ЙЖО- а также отсутствие возможмости селективной перестройки одной из составл ющих на высших типах акустических мод, т.е. не преодолен основной принципиальный недостаток резонаторов - их многочастотность.At the same time, this structure has a number of significant drawbacks, the main ones of which are the low temperature stability of the parameters due to the temperature instability of the sound duct material (yttrium iron garnet - DZhO - as well as the lack of the possibility of selective tuning of one of the components of higher types of acoustic modes, t .e. the fundamental fundamental drawback of the resonators is not overcome - their multi-frequency.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  магнитоакустический резонатор,содержащий перестраиваемую магнитную систему, между полюсами которой расположен звукопровод с размещенным на его рабочей грани преобразователем объемных акустических волн, выполненным в виде сло  пьезоэлектрического материала, на рабочей поверхности которого размещены электроды, в него введена по крайней мере одна монокристаллическа  ферритова  пленка, размещенна  параллельно рабочей грани звукопровода с обеспечением электрического контакта с плоскостью по крайней мере одного электрода, а звукопровод выполнен из немагнитного диэлектрика.Closest to the proposed one is a magnetoacoustic resonator containing a tunable magnetic system, between the poles of which there is a sound duct with a transducer of acoustic waves placed on its working face, made in the form of a layer of piezoelectric material, on the working surface of which electrodes are placed, at least one single-crystal ferrite film placed parallel to the working face of the sound duct with electrical contact with the plane at least one electrode, and the sound pipe is made of a non-magnetic dielectric.

Однако рассмотренна  конструкци  не всегда позвол ет эффективно выдел ть акустическую моду из-за недостаточного согласовани  импедансов резонансных контуров, возникающих в резонаторе.However, the design considered does not always allow the acoustic mode to be effectively distinguished due to insufficient matching of the impedances of the resonant circuits arising in the resonator.

Цель изобретени  - повышение эффективности выделени  акустических мод.The purpose of the invention is to increase the efficiency of acoustic mode extraction.

Это достигаетс  тем, что в магнитоперестраиваемом СВЧ-резонаторе, содержащем звукопровод из немагнитного диэлектрика с преобразователем объемной акустической волны на его рабочей грани, электроды, монокристаллическую ферритовую пленку, электрически контактирующую с одним из электродов, и перестраиааемую магнитную систему, свободный конец выходного электрода резонатора замкнут накоротко по СВЧ на рассто нии I от точки короткого замыкани , к выходному электроду подсоединен электрод сьема энергии, а ферритова  пленка находитс  в электрическом контакте с выходным электродом по крайней мере на этой длине I, причем величина I определ етс  из соотношени  b К Я/4,This is achieved by the fact that in a magnetically tunable microwave resonator containing a sound pipe of a non-magnetic dielectric with a transducer of a volume acoustic wave on its working face, electrodes, a single-crystal ferrite film electrically in contact with one of the electrodes, and a tunable magnetic system, the free end of the resonator output electrode is closed shortly along the microwave at a distance of I from the short circuit point, an energy removal electrode is connected to the output electrode, and the ferrite film is in electrical contact with the output electrode at least at this length I, and the value of I is determined from the ratio b To I / 4,

. 2л: гдеЬ . 2l: where

К - волновое число:K is the wave number:

Я-длина волны;I-wavelength;

b - ширина ферритовой пленки при работе на 1-й моде.b is the width of the ferrite film when working on the 1st mode.

Сущность за вл емого изобретени  состоит в том, что такое конструктивное решение обеспечивает необходимое согласование импедансов резонансных контуров, существующих в резонаторе.The essence of the claimed invention is that such a constructive solution provides the necessary matching of the impedances of the resonant circuits existing in the resonator.

На фиг,1-3 изображен магнитоперестраиваемый СВЧ-резонатор; на фиг,4 - экспериментальныехарактеристик-ьчIn Figs. 1-3, a magnetically tunable microwave resonator is shown; Fig. 4 - experimental characteristics

за вл емого СВЧ резонатора; а) с ферритовой структурой на электроде (не оптимизированный ); б) оптимизированного по св зи с зазором между электродом и пленкой, дополнительного немагнитным диэлектриком,the claimed microwave resonator; a) with a ferrite structure on the electrode (not optimized); b) optimized in connection with the gap between the electrode and the film, additional non-magnetic dielectric,

Магнитоперестраиваемый СВЧ-резонатор состоит из возбудител  объемных акустических волн, образованного пленкой пъезоэлектрика 1 (например ZnO), расположенной между электродами, выполненными в виде микрополосковой линии (МПЛ), один из которых 2 имеет электромеханическуго св зь со звукопроводом 3 (например, пластиной сапфира, гадолиний-галлйевого граната , кремни , арсенида галли ), выходной электрод 4 длиной, превь шаюш,ей А/4, закорочен на землю 5, к которому на рассто нии много меньше Я/4 отточки заземлени  подсоединен электрод 6 съема энергии. Между ним и местом заземлени  электрода 4 располагаетс  пленка ИЖГ 7, котора  находитс  в непосредственном электродинамическом контакте с электродом 4 либо через диэлектрическую прокладку 8 (фиг,3), причем во всех случа х резонатор помещен в магнитное поле.A magnetically tunable microwave resonator consists of a volumetric acoustic wave exciter formed by a piezoelectric film 1 (e.g. ZnO) located between electrodes made in the form of a microstrip line (MPL), one of which 2 is electromechanically connected to a sound guide 3 (e.g., a sapphire plate, gadolinium-gallium garnet, silicon, gallium arsenide), an output electrode 4 long, above it, A / 4, is shorted to ground 5, to which at a distance much less than I / 4 of the grounding point is connected an electrode 6 ui. Between it and the grounding location of the electrode 4 there is an IZH film 7, which is in direct electrodynamic contact with the electrode 4 or through a dielectric spacer 8 (Fig. 3), and in all cases the resonator is placed in a magnetic field.

Работает резонатор следующим образом .The resonator operates as follows.

При отсутствии магнитного пол  отрезок МПЛ 9, длина которого много меныие Я/4 (между 5 и 6),  вл етс  эффективным короткозамыкателем дл  всех частот рабочего диапазона.In the absence of a magnetic field, the segment of MPL 9, the length of which is a large change in R / 4 (between 5 and 6), is an effective short circuit for all frequencies of the working range.

При приложении магнитного пол  в фероитовой пленке 7 с отрезком МПЛ 9 возбуждаютс  магнитостатические волны (MB) (МСВ), При этом входное сопротивление отрезка МЛП 9 определ етс  сопротивлением излучени  в спин-системуWhen a magnetic field is applied in a ferroite film 7 with an MPL segment 9, magnetostatic waves (MB) (MSW) are excited. In this case, the input resistance of the MLP segment 9 is determined by the radiation resistance to the spin system

ферритовой пленки. Это сопротивление излучени   вл етс  комплексной величиной, причем его активна  и реактивна  составл ющие могут измен тьс  в широких пределах за счет изменени  величины посто нного пол  подмагничивани . Отрезок МПЛ, нагруженный на ферритовую пленку, электрически выполн ет роль управл емой реактивности. Сопротивление данной реактивности близко к нулю на всех частотах, кроме частоты,  вл ющейс  резонансной дл  ферритовой пленки при заданном магнитном поле с добротностью 1000, в результате чего происходит эффективное выделение одной из акустических мод на частоте, соответствующей резонансу в ферритовой пленке.ferrite film. This radiation resistance is a complex quantity, and its active and reactive components can vary widely due to a change in the magnitude of the constant bias field. The MPL segment loaded on a ferrite film electrically acts as a controlled reactance. The resistance of this reactivity is close to zero at all frequencies except the frequency that is resonant for the ferrite film at a given magnetic field with a quality factor of 1000, resulting in the effective selection of one of the acoustic modes at a frequency corresponding to the resonance in the ferrite film.

Claims (2)

Таким образом в насто щей конструкции обеспечиваетс  эффективное выделение одной из акустических мод. Формула изобретени  Магнитоперестраиваемый СВЧ-резонатор , содержащий перестраиваемую магнитную систему, между полюсами которой расположен звукопровод из немагнитного диэлектрика с размещенным на его рабочей грани преобразователем объемных акустических волн, выполненным в виде сло  пьезоэлектрического материала, на рабочей поверхности которого размещены электроды, а также монокристаллическа  ферритова  пленка, размещенна  параллельно рабочей грани звукопровода с обеспечением электрического контакта с плоскостью выходного электрода, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности выделе0 ни  акустических мод колебаний, в него введен электрод съема энергии, свободный конец выходного электрода замкнут накоротко по СВЧ, при этом электрод съема энергии подсоединен к выходному электроду на рассто нии отточки короткого замыкани , а монокристаллическа  ферритова  пленка выполнена с обеспечением электрического контакта с плоскостью выходного электрода на длине I, причем величина 1 Thus, in the present design, one of the acoustic modes is effectively extracted. SUMMARY OF THE INVENTION A magnetically tunable microwave resonator comprising a tunable magnetic system, between the poles of which there is a sound pipe made of a non-magnetic dielectric with a transducer of acoustic waves placed on its working face, made in the form of a layer of piezoelectric material, on the working surface of which electrodes are placed, as well as a single-crystal ferrite film placed parallel to the working face of the sound duct with electrical contact with the plane of the output electric An electrode, characterized in that, in order to increase the efficiency of extraction of acoustic vibration modes, an energy pickup electrode is introduced into it, the free end of the output electrode is short-circuited in the microwave, and the energy pickup electrode is connected to the output electrode at the distance of the short circuit outflow, and single-crystal ferrite film is made to provide electrical contact with the plane of the output electrode along the length I, and the value of 1 0 определ етс  из услови 0 is determined from the condition Ь- 2 B- 2 b Я/4, Ь- .b I / 4, b-. где К - волновое число,where K is the wave number, Я- длина волны,I am the wavelength 55 b - ширина ферритовой пленки при работе на первой моде.b is the width of the ferrite film when working on the first mode. II 2Z Z 2 ZZZZZZZZ2Z Z 2 ZZZZZZZZ ®® Фиг. 2FIG. 2 8(8( O XXXXXX S VSU6O XXXXXX S VSU6 /////////ffl/ff///////// ffl / ff фиг.Зfig.Z i 115 f .f20 i 115 f .f20 2.Э/ a2 2,УЬ S.,1/42.E / a2 2, Ub S., 1/4 iOiO ,2$ 2,5-,3f 2,32 2,Э2 I, , 2 $ 2.5-, 3f 2.32 2, E2 I,
SU914921463A 1991-03-25 1991-03-25 Magnetic-returned uhf-resonator RU1780141C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914921463A RU1780141C (en) 1991-03-25 1991-03-25 Magnetic-returned uhf-resonator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914921463A RU1780141C (en) 1991-03-25 1991-03-25 Magnetic-returned uhf-resonator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1780141C true RU1780141C (en) 1992-12-07

Family

ID=21566330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914921463A RU1780141C (en) 1991-03-25 1991-03-25 Magnetic-returned uhf-resonator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1780141C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468507C1 (en) * 2011-05-20 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Resonator based on higher types of volume acoustic waves

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
I.D.Adam and Mc.Avay.Mognetlcally tunable high overtone microwave resonators. JO-th Annual Frequency. Control Symp. 1986, p.392-393.Авторское свидетельство СССР Мг 1648233. кл. Н 03 Н 9/00, 1989. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468507C1 (en) * 2011-05-20 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Resonator based on higher types of volume acoustic waves

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2784378A (en) Magnetically controlled microwave structures
US4743874A (en) Magnetostatic wave tunable resonator
US4291283A (en) Single-mode tunable oscillator using magnetostatic waves
RU1780141C (en) Magnetic-returned uhf-resonator
US3215944A (en) Spin wave pumped elastic wave parametric amplifier
US5053734A (en) Magnetostatic wave device
Hartemann Magnetostatic wave planar YIG devices
US3882420A (en) Magnetically tunable ferrite stripline trapatt mode oscillator and amplifier circuits
Poston et al. A new microwave ring resonator using guided magnetostatic surface waves
Volluet Unidirectional magnetostatic forward volume wave transducers
US4149126A (en) Diode and dielectric resonator microwave oscillator
Castera et al. A multipole magnetostatic volume wave resonator filter
EP0929114A1 (en) Magnetostatic wave device
Chang et al. Magnetostatic surface wave straight-edge resonators
US5017896A (en) Mode trapped magnetostatic wave (MSW) filters and channelizer formed therefrom
Kobljanskyj et al. Effective microwave ferrite convolver using a dielectric resonator
US5189383A (en) Circuit element utilizing magnetostatic wave
RU2057384C1 (en) Magnetostatic-wave cavity
Marcelli et al. A tunable, high Q magnetostatic volume wave oscillator based on straight edge YIG resonators
Chang et al. Cavity and traveling-wave maser using ruby at S-band
JP3657681B2 (en) Magnetostatic wave S / N enhancer
Castera Magnetostatic volume wave resonators
Marcelli et al. Band-pass magnetostatic wave resonators on micromachined silicon substrate
US3227972A (en) Apparatus in which phonon energy is efficiently generated by magnetostrictive effects
Marcelli et al. Bandstop magnetostatic wave resonators on micromachined silicon membrane