RU1793498C - Полосно - пропускающий свч-фильтр - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использрва- но в радиотехнических системах сантимет-; рового диапазона; Сущность изобретени : полосно-пропускающий СВЧ фильтр содержит касательно намагниченную до насыщени  ферритовую пленку, нанесенную на немагнитную подложку и выполненную в виде первого и второго участков, разделенных зазором, входной и выходной м и к р о п о л о с к о в ы ё преобразователи ма гнитрстатических волн, расположенные соответственно на первом;и втором участ-ках ферритовой пленки и параллельные продольной оси зазора и направлению намагничивани  ферритовой пленки. С ц:елью сужени  полосы пропускани , увеличени  подавлени  сигнала вне полосы про- пускани  и повышени  равномерности АЧХ, поверх ферритовой пленки размещена введенна  пластина из сегнетодйэле кт- рика толщиной d, котора  полностью перекрывает зазор между первым и вторым участком, npvi этом d С /7Tf;f2L, где С - скорость света в вакууме, f - нижн   рабоча  .частота фильтра, L - наименьшее рассто ние между краем пластины и зазором , Ј - диэлектрическа  проницаемость, материала пластины. .1,ил. СО с

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике СВЧ .и может быть использовано при создании антенно-фидерных систем,систем аналоговой обработки сигналов и телевизионных систем в сантиметровом диапазоне длин волн.

Известен полосно-пропускающий СВЧ- фильтр, содержащий, ферритовую пленку, нанесенную на немагнитную подложку, входной и выходной микрополосковые преобразователи магнитостатических волн (МСВ), расположенные на ферритовой пленке .

Недостатком этого фильтра  вл ютс  больша  полоса пропускани , неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и мала  величина подавлени  сигнала вне полосы пропускани .

Указанные недостатки частично устранены в фильтре, конструкци  которого аналогична Описанной выше, за исключением того, что преобразователи МСВ расположены на некотором рассто нии от поверхности ферритовой пленки.

Наиболее близок к предложенному полосно-пропускающий СВЧ-фильтр, содержащий касательно намагниченную до насыщени  ферритовую пленку, нанесенную на немагнитную подложку и выполненную в виде первого и второго участков, разделенных зазором, входной и выходной микрополосковые преобразователи МСВ.

J sQ

СО

J о

00

расположенные соответственно на первом и втором участках ферритовой пленки параллельно продольной оси зазора и направлению намагничивани  ферритовой пленки.

Такой фильтр имеет относительно широкую полосу пропускани , недостаточное подавление сигнала вне полосы пропускани  и неравномерную АЧХ,

Целью изобретени   вл етс  сужение полосы пропускани  фильтра, увеличение подавлени  сигнала вне полосы пропускани  и повышение равномерности АЧХ.

Дл  достижени  этих целей в известном фильтре поверх ферритовой пленки размещена пластина из сегнетодиэлектрика толщиной d, котора  полностью перекрывает зазор между первым и вторым участками, при этом

d

С2

ttЈf2L

где С - скорость света в вакууме;

f - нижн   рабоча  часть фильтра;

L - наименьшее из рассто ний между краем пластины и зазором;

к - диэлектрическа  проницаемость материала пластины,

На фиг,. 1 приведена конструкци  предлагаемого фильтра; на фиг. 2 - АЧХ фильтров различных конструкций.

Предложенный фильтр содержит касательно намагниченную до насыщени  фер- ритовую пленку 1 (фиг. 1), нанесенную на немагнитную подложку 2, входной 3 и выходной 4 преобразователи МСВ, в виде микрополосок, наход щиес  в непосредственном контакте с ферритовой пленкой 1. Последн   выполнена из первого 5 и второго 6 участков, разделенных зазором 7 таким образом, что входной преобразователь 3 находитс  в контакте с участком 5, выходной преобразователь 4 находитс  в контакте с участком 6 ферритовой пленки 1, а продольна  ось зазора параллельна преобразовател м 3, 4. Поверх ферритовой пленки 1 размещена пластина 8 из сегнетодиэлектрика , котора  полностью перекрывает зазор 7. Толщина пластины выбрана в соответствии с условием (1). Вс  структура размещена на металлическом основании 9. Подложка 2, на которую нанесена феррито- ва  пленка 1, также может состо ть из двух участков, разделенных зазором. Феррито- ва  пленка 1 может быть выполнена из же- лезо-иттриевого граната, подложка 2 -- из галлий-гадолиниевого граната, пластина 8 - из сегнетодиэлектрика. например ниобата

бари -стронци , ниобата лити , сегнетоке- , рамикис 103.:

Предложенный фильтр работает следующим образом. Структуру, показанную на

5 фиг. помещают в касательное магнитное поле Н. При подаче на входной преобразователь . 2 СВЧтсигнала с частотой F на участке 5 ферритовой пленки 1 возбуждаетс  поверхностна  МСВ, котора  распростраЮ н етс  в сторону выходного преобразовател  4, .В области перекрыти  ферритовой пленки 1 и пластины 8 сегнетодиэлектрика МСВ возбуждает гибридную электромаг-. нитно-спиновую волну (ГЭСВ), распростра15 н ющуюс  в пленке 1 и пластине 8 в сторону зазора 7. Происходит преобразование ГЭСВ в электромагнитную волну, распростран ющуюс  в пластине 8 в сторону области перекрыти  участка 6 ферритовой пленки

20 пластиной 8. В этой области происходит преобразование электромагнитной волны в ГЭСВ, котора  при достижении кра  пластины 8 преобразуетс  в МСВ. Последн   распростран етс  на участке 6 ферритовой

25 пленки 1 и преобразуетс  преобразователем в СВЧ-сигнал.

Дл  возникновени  ГСВ в области перекрыти  ферритовой пленки 1 пластиной 8 необходимо, чтобы минимальна  длина уча30 стка перекрыти  была не меньше половины длины МСВ в ферритовой пленке (или, что то же самое, электромагнитной волны в пластине диэлектрика). Это условие обеспечиваетс  выбором параметров пластины 8 в

35 соответствии с неравенством (1). ГЭСВ образуетс  в области частот Д вблизи частоты , соответствующей точке пересечени  дисперсионной кривой поверхностной МСВ в ферритовой пленке и дисперсионной кри40 вой электромагнитной волны в пластине 8 сегнетодиэлектрика. Этим и обусловлены сужение полосы пропускани  предложенного фильтра, увеличение подавлени  сигнала вне полосы пропускани  и повышение рав45 номерности его АЧХ по сравнению с прототипом . Нижн   рабоча  частота фильтра определ етс  соотношением (1). Верхн   частота определ етс  допустимым подавлением в полосе, завис щим от частотной за50 висимости потерь в ферритовой пленке и пластине сегнетодиэлектрика. Настройка фильтра на рабочую частоту производитс  внешним полем подмагничивани .

На фиг. 2а приведена эксперименталь55 на  АЧХ фильтра, содержащего пластину 8 из ниобата Ва, Sr( e 400) тол щи ной d 1,9 мм. Величина зазора 7 составл ет 0,6 мм, длина участков перекрыти  пленки 1 и пластины 8 составл ет Li л 5 мм. Дл  сравнени  на фиг, 26 приведена экспериментальна  АЧХ того же фильтра, но без пластины 8 сегнетодиэлектрика.

Из приведенных характеристик видно, что предложенный фильтр по сравнению с

прототипом имеет значительно большее подавление сигнала вне полосы пропускани , равномерную АЧХ и более узкую полосу

пропускани .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Полосно-пропускающий СВЧ-фильтр, содержащий касательно намагниченную до насыщени  ферритовую пленку, нанесенную на немагнитную подложку и выполненную в виде первого и второго участков, разведенных зазором, входной и выходной преобразователи магнитостатических волн, расположенные соответственно на первом и втором участках ферритовой пленки и параллельные продольной оси зазора и направлению намагничивани  ферритов ой пленки, отличающийс  тем, что, с целью сужени  полосы пропускани , увеличени  подавлени  сигнала вне полосы пропускани  и повышени  равномерности АЧХ,

   тШШШЯШЯг

   Фм.1

   поверх ферритовой пленки размещена введенна  пластина из сегнетодиэлектрика толщиной d, котора  полностью перекрывает зазор между первым и вторым участками,

   при этом

   d

   С

   ЛЕ

   f2L

   где С - скорость света в вакууме;

   f - нижн   рабоча  частота фильтра;

   L - наименьшее из рассто ний между краем пластины и зазором;

   Ј - диэлектрическа  проницаемость ма- . териала пластины.

   .г/. л