RU2439751C1 - Magnetoelectric shf amplifier - Google Patents

Magnetoelectric shf amplifier Download PDF

Info

Publication number
RU2439751C1
RU2439751C1 RU2010131804/28A RU2010131804A RU2439751C1 RU 2439751 C1 RU2439751 C1 RU 2439751C1 RU 2010131804/28 A RU2010131804/28 A RU 2010131804/28A RU 2010131804 A RU2010131804 A RU 2010131804A RU 2439751 C1 RU2439751 C1 RU 2439751C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetoelectric
signal
frequency
microwave
microstrip
Prior art date
Application number
RU2010131804/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мирза Имамович Бичурин (RU)
Мирза Имамович Бичурин
Роман Валерьевич Петров (RU)
Роман Валерьевич Петров
Юрий Владимирович Килиба (RU)
Юрий Владимирович Килиба
Сергей Николаевич Иванов (RU)
Сергей Николаевич Иванов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Priority to RU2010131804/28A priority Critical patent/RU2439751C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2439751C1 publication Critical patent/RU2439751C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: according to invention magnetoelectric SHF amplifier contains microstrip dielectric substrate with installed energy conversion element, which includes magnetoelectric planar element in order to amplify SHF signal; the element is installed into microstrip substrate under microstrip resonator with wave length of 1/2 for amplified signal and with tail of 1/8 and 3/8 of wave length of amplified signal; it is connected at one side through pass-band filter of pumping frequency with pumping oscillator input and at the other side pass-band filter of amplified signal frequency and circulator with SHF signal input and output; permanent magnet is located near magnetoelectric element.
EFFECT: invention allows amplification of SHF signal in the simplest and cheapest way, reduction of device dimensions, improvement of producibility.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области электроники и позволяет усилить сверхвысокочастотный (СВЧ) сигнал наиболее простым и дешевым способом, уменьшить габариты изделия, улучшить технологичность. Использование в технике СВЧ для усиления СВЧ сигналов.The invention relates to the field of electronics and allows you to enhance the microwave (microwave) signal in the simplest and cheapest way, reduce the dimensions of the product, improve manufacturability. Use in the microwave technology to amplify microwave signals.

Основное применение усилителей СВЧ заключается в усилении сигнала с минимальным уровнем вносимых искажений и шумов. Усилители СВЧ применяются в телекоммуникации и связи, радиолокации, системах космической связи, радиоастрономии, системах высококачественного телевидения, радионавигации и т.п.The main application of microwave amplifiers is to amplify the signal with a minimum level of introduced distortion and noise. Microwave amplifiers are used in telecommunications and communications, radar systems, space communications systems, radio astronomy, high-quality television systems, radio navigation, etc.

Известен аналог предлагаемого усилителя СВЧ, где используется конструкция, состоящая из циркулятора, фильтра нижних частот, резонатора, параметрического диода, полосового фильтра и генератора накачки [1] (стр.199).A known analogue of the proposed microwave amplifier, where a design consisting of a circulator, a low-pass filter, a resonator, a parametric diode, a bandpass filter and a pump generator is used [1] (p. 199).

Недостатком аналога является то, что усилитель имеет сложную конструкцию, большие габариты, сложен и дорог в изготовлении и настройке.The disadvantage of the analogue is that the amplifier has a complex structure, large dimensions, is complicated and expensive to manufacture and configure.

Наиболее близким по техническому решению, принятому за прототип, является известный в технике СВЧ-усилитель на основе феррита [2] (стр.563). Конструкция прототипа состоит из двух дисков, изготовленных из монокристалла марганцевого феррита, расположенных в центре полоскового резонатора по обе стороны от центрального проводника.Closest to the technical solution adopted for the prototype, is known in the art of a microwave amplifier based on ferrite [2] (p. 563). The design of the prototype consists of two disks made of a single crystal of manganese ferrite located in the center of the strip resonator on both sides of the central conductor.

Недостатком прототипа является то, что он имеет сложную конструкцию, большие габариты, сложен и дорог в изготовлении и настройке.The disadvantage of the prototype is that it has a complex structure, large dimensions, complex and expensive to manufacture and configure.

Задачей изобретения является усиление СВЧ сигналов наиболее простым и дешевым способом, уменьшение габаритов изделия, улучшение технологичности.The objective of the invention is to amplify microwave signals in the simplest and cheapest way, reducing the dimensions of the product, improving manufacturability.

Для решения данной задачи предложен усилитель СВЧ магнитоэлектрический, содержащий микрополосковую диэлектрическую подложку с установленным на ней элементом преобразования энергии, в котором для усиления СВЧ сигнала в конструкции микрополоскового резонатора расположен магнитоэлектрический планарный элемент, работающий в области магнитоакустического резонанса, установленный в микрополосковую подложку и расположенный под микрополосковым резонатором с размером 1/2 длины волны усиливаемого сигнала и с двумя шлейфами 1/8 и 3/8 длины волны усиливаемого сигнала, соединенный с одной стороны через полосно-пропускающий фильтр частоты накачки с входом генератора накачки, а с другой стороны через полосно-пропускающий фильтр частоты усиливаемого сигнала и циркулятор со входом и выходом СВЧ сигнала, постоянный магнит расположен около магнитоэлектрического элемента.To solve this problem, a magnetoelectric microwave amplifier is proposed, containing a microstrip dielectric substrate with an energy conversion element installed on it, in which, to amplify the microwave signal, a magnetoelectric planar element is located in the microstrip resonance region, installed in the microstrip resonance, installed in the microstrip substrate and located under the microstrip resonator with a size of 1/2 wavelength of the amplified signal and with two loops 1/8 and 3/8 wavelength s of the amplified signal coupled to one side through bandpass filter frequency of the pump with the inlet of the pump generator and on the other side through the bandpass filter frequency of the amplified signal and a circulator with an input and output of the microwave signal, a permanent magnet is arranged around the magnetoelectric element.

Для пояснения предлагаемого изобретения предложены следующие изображения:To explain the invention, the following images are proposed:

Фиг.1. Топология усилителя - вид сверху, где:Figure 1. Amplifier topology - top view, where:

1 - вход СВЧ сигнала;1 - input microwave signal;

2 - циркулятор;2 - circulator;

3 - выход СВЧ сигнала;3 - microwave signal output;

4 - диэлектрическая подложка;4 - dielectric substrate;

5 - полосно-пропускающий фильтр на частоту сигнала;5 - bandpass filter for signal frequency;

6 - микрополосковый резонатор;6 - microstrip resonator;

7 - магнитоэлектрический элемент;7 - magnetoelectric element;

8 - магнит;8 - magnet;

9 - два шлейфа 1/8 и 3/8 длины волны усиливаемого сигнала;9 - two loops 1/8 and 3/8 of the wavelength of the amplified signal;

10 - полосно-пропускающий фильтр на частоту накачки;10 - bandpass filter at the pump frequency;

11 - вход СВЧ сигнала генератора накачки.11 - input of the microwave signal of the pump generator.

Фиг.2. Магнитоэлектрический элемент - вид в разрезе, где:Figure 2. Magnetoelectric element - sectional view, where:

12 - металлизация;12 - metallization;

13 - пьезокерамическая пленка;13 - piezoceramic film;

14 - пленка железо-итриевого граната;14 - a film of iron-yttrium garnet;

15 - подложка галлий-гадолиниевого граната.15 - substrate gallium-gadolinium garnet.

Фиг.3. Амплитудно-частотная диаграмма.Figure 3. Frequency response diagram.

Фиг.4. Структурная схема устройства.Figure 4. Block diagram of the device.

Принцип действия магнитоэлектрического усилителя СВЧ основан на свойствах магнитоэлектрического материала, которые характеризуются магнитоэлектрическим (МЭ) взаимодействием, численно выражаемым через МЭ восприимчивость или МЭ коэффициент. Магнитоэлектрические взаимодействия в твердых телах приводят к изменению магнитных характеристик вещества под действием электрического поля и изменению электрических характеристик вещества под действием магнитного поля. Такие взаимодействия обнаружены в монокристаллах и в искусственных композитных материалах, обладающих одновременно как электрическим, так и магнитным упорядочением. Магнитоэлектрический коэффициент в композитном феррит-пьезоэлектрическом элементе вычисляется следующим образом [3]:The principle of operation of the magnetoelectric microwave amplifier is based on the properties of the magnetoelectric material, which are characterized by magnetoelectric (ME) interaction, numerically expressed through the ME susceptibility or ME coefficient. Magnetoelectric interactions in solids lead to a change in the magnetic characteristics of a substance under the influence of an electric field and a change in the electrical characteristics of a substance under the influence of a magnetic field. Such interactions were found in single crystals and in artificial composite materials with both electrical and magnetic ordering. The magnetoelectric coefficient in a composite ferrite-piezoelectric element is calculated as follows [3]:

a ME=(dE/dH)кoмпoзит=(dx/dH)композит(dE/dx)композит=(dx/dH)фeppит(dE/dx)пьeзoэлeктpuк, a ME = (dE / dH) composite = (dx / dH) composite (dE / dx) composite = (dx / dH) fepp (dE / dx) piezoelectric ,

где H, E - это напряженности магнитного и электрического полей, dx/dH характеризует изменение размеров материала в магнитном поле в результате магнитострикции, dE/dx - величина, характеризующая изменение размеров элемента в электрическом поле из-за пьезоэлектрического эффекта. В конструкции создается внешнее подмагничивающее поле, создаваемое магнитами. Магнитное поле настраивается таким образом, чтобы вызвать резонанс на частоте однородной прецессии (fFMR) ферритовой компоненты МЭ элемента. В качестве внешнего генератора накачки может быть выбран любой удовлетворяющий заданным требованиям прибор. Работа прибора возможна в двух режимах. Первый режим (фиг.3a), когда частота сигнала совпадает с частотой однородной прецессии ферритовой компоненты МЭ элемента. Частота накачки равна удвоенной частоте сигнала и совпадает с частотой электромеханического резонанса (fEMR). Накачка осуществляется посредством магнитоэлектрического преобразования электрической составляющей энергии СВЧ-поля в магнитную энергию однородной прецессии. Для более эффективного взаимодействия конструкция МЭ элемента рассчитывается так, чтобы сигнал совпадал с частотой магнитоакустического резонанса (MAP). Частота MAP зависит от толщины пленки пьезоэлектрика в составе МЭ элемента [4]. За счет электромеханического резонанса (ЭМР) на частоте накачки происходит преобразование энергии на частоту ферромагнитного резонанса и далее, усиление сигнала. В устройстве имеется резонатор, настроенный на частоту сигнала. Резонатор служит для повышения добротности системы. Сигнал через циркулятор и полосно-пропускающий фильтр (ППФ) поступает на МЭ элемент, установленный в резонаторе, усиливается и затем, отражаясь, возвращается через ППФ на циркулятор и попадает на выход устройства. Второй режим (фиг.3б), когда частота сигнала совпадает с частотой электромеханического резонанса пьезоэлектрической компоненты МЭ элемента и с частотой однородной прецессии ферритовой компоненты (ФМР) МЭ элемента. Частота накачки равна удвоенной частоте сигнала и совпадает с удвоенной частотой однородной прецессии ферритовой компоненты МЭ элемента (f2FMR). За счет нелинейных свойств феррита происходит преобразование энергии с частоты накачки на частоту сигнала. Для более эффективного взаимодействия магнитной и электрической компонент СВЧ-поля на частоту сигнала настроены частота ФМР и частота ЭМР МЭ элемента. Посредством магнитоэлектрического преобразования осуществляется преобразование энергии на частоте сигнала. Для более эффективного взаимодействия конструкция МЭ элемента рассчитывается так, чтобы сигнал совпадал с частотой магнитоакустического резонанса (MAP). Таким образом происходит усиление сигнала. Резонатор настроен на частоту сигнала. Сигнал через циркулятор и полосно-пропускающий фильтр (ППФ) поступает на МЭ элемент, установленный в резонаторе, усиливается и затем, отражаясь, возвращается через ППФ на циркулятор и попадает на выход устройства.where H, E are the magnetic and electric field intensities, dx / dH characterizes the change in the size of the material in the magnetic field as a result of magnetostriction, dE / dx is the value characterizing the change in the size of the element in the electric field due to the piezoelectric effect. The design creates an external magnetizing field created by magnets. The magnetic field is adjusted in such a way as to cause resonance at the uniform precession frequency (f FMR ) of the ferrite component of the ME element. As an external pump generator, any device that meets the specified requirements can be selected. The operation of the device is possible in two modes. The first mode (figa), when the frequency of the signal coincides with the frequency of the homogeneous precession of the ferrite component of the ME element. The pump frequency is equal to twice the frequency of the signal and coincides with the frequency of electromechanical resonance (f EMR ). Pumping is carried out by means of magnetoelectric conversion of the electric component of the microwave field energy into the magnetic energy of a homogeneous precession. For more effective interaction, the design of the ME element is calculated so that the signal matches the frequency of magnetoacoustic resonance (MAP). The frequency of the MAP depends on the thickness of the piezoelectric film in the ME element [4]. Due to electromechanical resonance (EMR) at the pump frequency, energy is converted to the frequency of ferromagnetic resonance and then, the signal is amplified. The device has a resonator tuned to the frequency of the signal. The resonator serves to increase the quality factor of the system. The signal through the circulator and a band-pass filter (PPF) is fed to the ME element installed in the resonator, amplified and then, reflected, is returned through the PPF to the circulator and gets to the output of the device. The second mode (figb), when the frequency of the signal coincides with the frequency of the electromechanical resonance of the piezoelectric component of the ME element and with the frequency of the homogeneous precession of the ferrite component (FMR) of the ME element. The pump frequency is equal to the doubled signal frequency and coincides with the doubled frequency of the homogeneous precession of the ferrite component of the ME element (f 2FMR ). Due to the nonlinear properties of ferrite, energy is converted from the pump frequency to the signal frequency. For a more effective interaction of the magnetic and electric components of the microwave field, the FMR frequency and the EMR frequency of the ME element are tuned to the signal frequency. By means of magnetoelectric conversion, energy is converted at the signal frequency. For more effective interaction, the design of the ME element is calculated so that the signal matches the frequency of magnetoacoustic resonance (MAP). Thus, signal amplification occurs. The resonator is tuned to the frequency of the signal. The signal through the circulator and a band-pass filter (PPF) is fed to the ME element installed in the resonator, amplified and then, reflected, is returned through the PPF to the circulator and gets to the output of the device.

На сегодняшний день усилители СВЧ разрабатываются с использованием немагнитоэлектрических эффектов. Известно также, что разработаны достаточно эффективные магнитоэлектрические материалы, которые можно использовать для создания магнитоэлектрического усилителя СВЧ.To date, microwave amplifiers are developed using non-magnetoelectric effects. It is also known that sufficiently effective magnetoelectric materials have been developed that can be used to create a magnetoelectric microwave amplifier.

Устройство состоит из микрополосковой диэлектрической подложки 4 с установленным в ней магнитоэлектрическим элементом 7, расположенным под микрополосковым резонатором 6 с размером 1/2 длины волны усиливаемого сигнала и с двумя шлейфами 1/8 и 3/8 длины волны усиливаемого сигнала 9, соединенный с одной стороны через полосно-пропускающий фильтр частоты накачки 10 со входом генератора накачки 11, а с другой стороны через полосно-пропускающий фильтр частоты усиливаемого сигнала 5 и циркулятор 2 со входом 1 и выходом СВЧ сигнала 3, постоянный магнит 8 расположен около магнитоэлектрического элемента. Магнитоэлектрический элемент выполнен из композиционного объемного или слоистого материала, имеющего магнитоэлектрические свойства, например состава феррит - пьезокерамика, с различным процентным содержанием ферритовых и пьезоэлектрических компонентов (фиг.2).The device consists of a microstrip dielectric substrate 4 with a magnetoelectric element 7 installed therein, located under the microstrip resonator 6 with a size of 1/2 wavelength of the amplified signal and with two loops 1/8 and 3/8 wavelength of the amplified signal 9, connected on one side through a band-pass filter of the frequency of the pump 10 with the input of the pump generator 11, and on the other hand through the band-pass filter of the frequency of the amplified signal 5 and the circulator 2 with the input 1 and the output of the microwave signal 3, a permanent magnet 8 r positioned near the magnetoelectric element. The magnetoelectric element is made of a composite bulk or layered material having magnetoelectric properties, for example, a ferrite-piezoelectric ceramic composition, with various percentages of ferrite and piezoelectric components (Fig. 2).

Устройство работает следующим образом. Устройство предварительно помещено в постоянное подмагничивающее поле определенного значения и определенной ориентации. На вход 1 подается СВЧ сигнал (фиг.1). Затем через циркулятор 2 и ППФ 5 сигнал поступает на резонатор 6 с установленным под ним, в подложке, МЭ элементом 7 (фиг.2). С другой стороны со входа 11, через ППФ 10 приходит сигнал накачки. За счет магнитоэлектрического преобразования в области MAP происходит взаимодействие сигнала накачки и усиливаемого сигнала с преобразованием энергии в усиливаемый сигнал (фиг.3). Затем усиленный сигнал, отразившись от ППФ 10, через ППФ 5 и циркулятор 2, проходит на выход 3. Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг.4. В устройстве использован магнитоэлектрический эффект в области магнитоакустического резонанса (MAP) [4].The device operates as follows. The device is previously placed in a permanent magnetizing field of a certain value and a certain orientation. Microwave signal is applied to input 1 (Fig. 1). Then, through the circulator 2 and PPF 5, the signal enters the resonator 6 with the ME element 7 installed below it, in the substrate, (Fig. 2). On the other hand, from the input 11, through the PPF 10 a pump signal arrives. Due to the magnetoelectric conversion in the MAP region, the pump signal and the amplified signal interact with the energy conversion into the amplified signal (Fig. 3). Then the amplified signal, reflected from the PPF 10, through the PPF 5 and the circulator 2, passes to the output 3. The structural diagram of the proposed device is shown in figure 4. The device used the magnetoelectric effect in the field of magnetoacoustic resonance (MAP) [4].

Теоретически доказана возможность эффективного переноса энергии между фононами, спиновыми волнами и электрическим и магнитным полями при магнитоакустическом резонансе. СВЧ-энергия преобразуется в слое пьезоэлектрика в механические акустические колебания, которые взаимодействуют с ферритовым слоем. Если постоянное магнитное поле настроено на ферромагнитный резонанс, а размеры образца удовлетворяют условию электромеханического резонанса, то происходит экстремальное увеличение магнитоэлектрического коэффициента в области магнитоакустического резонанса. Результатом описанного взаимодействия является преобразование сигнала в резонаторе. Усиление в устройстве может достигать от десятков до сотен децибел. Для существенного повышения рабочей частоты возможна работа усилителя на гармониках.The possibility of efficient energy transfer between phonons, spin waves and electric and magnetic fields at magnetoacoustic resonance has been theoretically proved. Microwave energy is converted in a piezoelectric layer into mechanical acoustic vibrations that interact with a ferrite layer. If a constant magnetic field is tuned to ferromagnetic resonance, and the dimensions of the sample satisfy the condition of electromechanical resonance, then there is an extreme increase in the magnetoelectric coefficient in the region of magnetoacoustic resonance. The result of the described interaction is the conversion of the signal in the resonator. The gain in the device can reach from tens to hundreds of decibels. To significantly increase the operating frequency, the amplifier can operate at harmonics.

В отличие от известного и применяемого в технике СВЧ-усилителя на ферритах, усилитель с использованием магнитоэлектрического эффекта обладает значительным преимуществом, заключающимся в том, что для преобразования энергии используется МЭ преобразование в области MAP, в отличие от прототипа. Это позволяет преобразовывать значительно большую часть энергии накачки. Предлагаемый нами усилитель имеет компактную форму благодаря используемому магнитоэлектрическому элементу. В устройстве нет необходимости использовать цепи смещения, как в аналогах. Это позволяет существенно сократить габаритные размеры предлагаемого СВЧ-усилителя и применять его в устройствах микро- и наноэлектроники. Резонатор имеет специальную форму со шлейфами 1/8 и 3/8 длины волны усиливаемого сигнала, необходимую для создания СВЧ-поля с круговой поляризацией, что позволяет более эффективно использовать ферритовую компоненту МЭ элемента. Размеры резонатора подобраны таким образом, чтобы соответствовать 1/2 длины волны сигнала с тем, чтобы обеспечить условия резонанса.In contrast to the well-known and used in the technology of microwave ferrite amplifier, an amplifier using the magnetoelectric effect has a significant advantage, namely, that energy conversion uses ME conversion in the MAP region, in contrast to the prototype. This allows you to convert a significantly larger part of the pump energy. The amplifier we offer has a compact shape due to the magnetoelectric element used. The device does not need to use bias circuits, as in analogues. This allows you to significantly reduce the overall dimensions of the proposed microwave amplifier and apply it in devices of micro- and nanoelectronics. The resonator has a special shape with loops of 1/8 and 3/8 wavelengths of the amplified signal, necessary to create a microwave field with circular polarization, which allows more efficient use of the ferrite component of the ME element. The dimensions of the resonator are selected in such a way as to correspond to 1/2 the wavelength of the signal in order to ensure resonance conditions.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет усилить СВЧ сигнал наиболее простым и дешевым способом, уменьшить габариты изделия, улучшить технологичность.Thus, the present invention allows to enhance the microwave signal in the simplest and cheapest way, reduce the dimensions of the product, improve manufacturability.

Источники информацииInformation sources

1. Микроэлектронные устройства СВЧ. / Ред. Г.И.Веселова, - М.: Высш. шк., 1988. - 280 с.1. Microelectronic microwave devices. / Ed. G.I. Veselova, - M .: Higher. school., 1988 .-- 280 s.

2. Б.Лакс и К.Баттон. Сверхвысокочастотные ферриты и ферримагнетики. / Ред. А.Г.Гуревича, Москва, «Мир», 1965, 675 стр.2. B. Lax and C. Button. Microwave ferrites and ferrimagnets. / Ed. A.G. Gurevich, Moscow, Mir, 1965, 675 pp.

3. Junyi Zhai, Jiefang Li, D. Viehland, M.I.Bichurin Large magnetoelectric susceptibility: The fundamental property of piezoelectric and magnetostrictive laminated composites / JAP 101, 014102 (2007).3. Junyi Zhai, Jiefang Li, D. Viehland, M.I. Bichurin Large magnetoelectric susceptibility: The fundamental property of piezoelectric and magnetostrictive laminated composites / JAP 101, 014102 (2007).

4. M.I.Bichurin, V.M.Petrov, O.V.Ryabkov, S.V.Averkin, G.Srinivasan Theory of magnetoelectric effects at magnetoacoustic resonance in single-crystal ferromagnetic-ferroelectric heterostructures Phys. Rev. В 72, 060408(R) (2005).4. M.I. Bichurin, V. M. Petrov, O. V. Ryabkov, S. V. Averkin, G. Srinivasan, Theory of magnetoelectric effects at magnetoacoustic resonance in single-crystal ferromagnetic-ferroelectric heterostructures Phys. Rev. B 72,060,408 (R) (2005).

Claims (1)

Усилитель СВЧ магнитоэлектрический, содержащий микрополосковую диэлектрическую подложку с установленным на ней элементом преобразования энергии, отличающийся тем, что для усиления СВЧ сигнала в конструкции микрополоскового резонатора расположен магнитоэлектрический планарный элемент, работающий в области магнитоакустического резонанса, установленный в микрополосковую подложку и расположенный под микрополосковым резонатором с размером 1/2 длины волны усиливаемого сигнала и с двумя шлейфами 1/8 и 3/8 длины волны усиливаемого сигнала, соединенный с одной стороны через полосно-пропускающий фильтр частоты накачки с входом генератора накачки, а с другой стороны - через полосно-пропускающий фильтр частоты усиливаемого сигнала и циркулятор со входом и выходом СВЧ сигнала, постоянный магнит расположен около магнитоэлектрического элемента. Magnetoelectric microwave amplifier containing a microstrip dielectric substrate with an energy conversion element installed on it, characterized in that to amplify the microwave signal in the design of the microstrip resonator there is a magnetoelectric planar element operating in the region of magnetoacoustic resonance, installed in the microstrip substrate and located under the microstrip resonator with a size of 1/2 wavelength of the amplified signal and with two loops 1/8 and 3/8 wavelengths of the amplified signal, connected on the one hand through a bandpass filter of the pump frequency with the input of the pump generator, and on the other hand through a bandpass filter of the frequency of the amplified signal and a circulator with input and output of the microwave signal, a permanent magnet is located near the magnetoelectric element.
RU2010131804/28A 2010-07-28 2010-07-28 Magnetoelectric shf amplifier RU2439751C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010131804/28A RU2439751C1 (en) 2010-07-28 2010-07-28 Magnetoelectric shf amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010131804/28A RU2439751C1 (en) 2010-07-28 2010-07-28 Magnetoelectric shf amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2439751C1 true RU2439751C1 (en) 2012-01-10

Family

ID=45784320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010131804/28A RU2439751C1 (en) 2010-07-28 2010-07-28 Magnetoelectric shf amplifier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2439751C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104485416A (en) * 2013-11-22 2015-04-01 北京大学 Resistive random access memory (RRAM) with metamaterial electrode structure and preparation method of RRAM
RU195270U1 (en) * 2019-11-25 2020-01-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" MAGNETOELECTRIC DIODE
RU2809348C1 (en) * 2023-04-27 2023-12-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Magnonic tunable microwave generator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104485416A (en) * 2013-11-22 2015-04-01 北京大学 Resistive random access memory (RRAM) with metamaterial electrode structure and preparation method of RRAM
CN104485416B (en) * 2013-11-22 2018-11-27 北京大学 A kind of resistance-variable storing device and preparation method thereof using Meta Materials electrode structure
RU195270U1 (en) * 2019-11-25 2020-01-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" MAGNETOELECTRIC DIODE
RU2809348C1 (en) * 2023-04-27 2023-12-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)" Magnonic tunable microwave generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7528688B2 (en) Ferrite-piezoelectric microwave devices
Li et al. Advances in coherent coupling between magnons and acoustic phonons
Fetisov et al. Electric field tuning characteristics of a ferrite-piezoelectric microwave resonator
Srinivasan et al. Electrically tunable microwave filters based on ferromagnetic resonance in ferrite-ferroelectric bilayers
Bichurin et al. Magnetoelectric interactions in ferromagnetic-piezoelectric layered structures: Phenomena and devices
Fetisov et al. Ferrite/piezoelectric microwave phase shifter: studies on electric field tunability
Yang et al. Dual H-and E-Field Tunable Multiferroic Bandpass Filter at ${\rm K} _ {U} $-Band Using Partially Magnetized Spinel Ferrites
US20210231757A1 (en) Microwave resonator magnetic field measuring device and magnetic field measuring method
Tatarenko et al. Hexagonal ferrite‐piezoelectric composites for dual magnetic and electric field tunable 8–25 GHz microstripline resonators and phase shifters
Chowdhury et al. Nondegenerate parametric pumping of spin waves by acoustic waves
Tatarenko et al. Microwave magnetoelectric effects in ferrite—piezoelectric composites and dual electric and magnetic field tunable filters
US20150380790A1 (en) Voltage tuning of microwave magnetic devices using magnetoelectric transducers
Geiler et al. Multiferroic heterostructure fringe field tuning of meander line microstrip ferrite phase shifter
Lin et al. Integrated magnetics and multiferroics for compact and power-efficient sensing, memory, power, RF, and microwave electronics
Chowdhury et al. Parametric amplification of spin waves using acoustic waves
RU2439751C1 (en) Magnetoelectric shf amplifier
Ustinov et al. Subterahertz excitations and magnetoelectric effects in hexaferrite-piezoelectric bilayers
RU2454788C1 (en) Microwave modulator on surface magnetostatic waves
Liu Novel laminated multiferroic heterostructures for reconfigurable microwave devices
Lu et al. Planar millimeter wave band-stop filters based on the excitation of confined magnetostatic waves in barium hexagonal ferrite thin film strips
US3290610A (en) Elastic traveling wave parametric amplifier
Srinivasan et al. Ferromagnetic-ferroelectric layered structures: Magnetoelectric interactions and devices
Srinivasan et al. Ferrite-piezoelectric heterostructures for microwave and millimeter devices: recent advances and future possibilities
Hwang et al. Strongly Coupled Spin Waves and Surface Acoustic Waves at Room Temperature
Popov et al. An electric field controlled dual resonator magneto‐electric band‐stop filter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130729