Устройство для измерения параметра диссипации магнитостатических волн в ферритовых пленках

1)0 01 НИ ВИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСН ательский ин зики при Сар ном универси .Н,Прокушкин 8) 44 срег ВНТИП.(54) УСТРОЙСТВ МЕТРА ЛИССИПАШ ВОЛН В ФЕРРИТО (57) Изобретен нике измерений материалов и и е относит агнитныхол ьзова параметров жет быть ис Ж СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ИСАНИЕ ИЗО,ститут механики и фи товском государстве (72) М.Н,Куликов и В (53) 621.317. 44 (088 (56) Отчет НИР. Р го ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМАГ НИТОСТАТИЧЕ СКИХ ПЛЕНКАХ 8016847 но для измерения параметров магнитных ферритовых пленок. Пель изобре -тения - расширение функциональныхвозможностей за счет измеренияпараметра диссипации магнитостатических волн в толстых пленках большогоразмера. Устройство содержит микрополосковые линии 1, 2, магнитныешунты 3, расположеннь 1 е на поверхности ферритовой пленки 4, помещеннойво внешнее магнитное поле, причеммикрополосковые линии вьполнены разомкнутыми и направлены параллельновнешнему магнитному полю, длина магнитных шунтов больше расстояния между микрополосковыми линиями, 3 илИзобретение относится к радиоизмеренням на СВЧ и может быть использовано для измерения параметра диссипации магнитостатических волн вферрнтовых пленках.Цель изобретения - расширениедиапазона измеряемых пленок за счетобеспечения измерений параметра диссипации магнитостатических волн в тол стых ферритовых пленках большогоразмера.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для измеренияпараметра диссипации магнитостатических волн в Аерритовых пленках,содержащее; магнитный шунт и возбуждающий элемент, прилегающие кферритовой пленке, помещенной вовнешнее магнитное поле, дополнительно введены разомкнутая микрополосковая линия и магнитный шунт, возбуждающий элемент выполнен в виде аналогичной микрополосковой линии, направленной перпендикулярно внешнему 25магнитному полю и расположеннойсимметрично с первой линией, магнитные шунты, длина которых большерасстояния между микрополосковымилиниями, расположенными параллельно им.Иа фиг, 1 схематично изображеноустройство, продольный разрез; нафиг,2 - то же, вид сбоку, на фиг.Зкачественная зависимость внутреннего магнитного поля в пленке ферри-,та,соответствующая .фиг,2.Входной сигнал через коаксиальнополосковый переход подводится к возбуждающему элементу 1 в виде раэомкнутой микрополосковой линии (1 ПЛ) .Выходной сигнал снимается с аналогичного отрезка МПЛ 2, расположенного симметрично с отрезком МПЛ 1. Магнитные шунты 3 расположены симметрично относительно МПЛ и параллельны им, причем длина их больше, чемзазор между МПЛ,Ферритовая пленка 4 может бытьотделена от РПЛ слоем диэлектрика, 50Устройство и ферритовая пленкаомещены во внешнее магнитное поленаправленное перпендикулярно МНЛ,Устройство работает следующим образом. 55На вход устройства подается сигнал от панорамного измерителя коэф-.фициента передачи, Изменением величины магнитного поля Н добиваются получения узкополосного пика сигнала с выхода устройства, наблюдаемого на индикаторе панорамного измерителя. При этой величине магнитного поля отрезок МПЛ, соединенный со входом, возбуждает в исследуемой пленке феррита обратные объемные магнитостатические волны (ООМСВ) распространяющиеся в обе стороны от сси МПЛ вдоль силовых линий внешнего магнитного поля, За счет того, что пленка феррита поднята над плоскостью МПЛ на расстояние 0,2-0,5 мм, эффективно возбуждаются ОПМСВ только с малыми значениями волнового числа Е и соответственно на частоте, близкой к частоте поперечного ферромагнитного резонанса. При рас- пространении вдоль силовых линий статического магнитного поля в обе стороны от оси МПЛ ООМСВ доходят до той области ферритовой пленки, которая расположена над магнитными шунтами, Благодаря эффекту нвтягивания 11 силовых линий магнитного поля в ферромагнетик, магнитное поле над шунтом уменьшается.Дойдя до этой области пониженного статического магнитного поля, ООМСВ испытывает полное внутреннее отражение, так как при этом частота поперечного ферромагнитного резона.;са становится меньше частоты сигнала и распространения ООМСВ становится невозможным.Так как устройство содержит лва магнитных шунта, расположенных симметрично оси системы, то области пониженного магнитного поля образуют как бы два отражающих зеркала для ООМСВ, создавая тем самым резонатор на ООМСВ, основная мода которого соответствует частоте, на которой между двумя шунтами укладывается половина длины волны ООМСВ.Теоретические оценки показали, что при расстоянии между магнитными шунтами 4-8 мм и толщинах пленки 1- 10 мкм требуемое для получения эффекта полного внутреннего отражения ООМСВ уменьшение статического магнитного поля в феррите не превышает 1-27, что легко достижимо при необходимых объемах магнитных шунтов,Входной отрезок РПЛ служит для возбуждения сформированного неоднородностями внешнего магнитного поля резонатора на ООМСВ, а выходной от 1 иядЖ"резок МПЛ - для съема энергии из этого резонатора, Благодаря зазору между ИПЛ и пленкой феррита связь МПЛ с резонатором оказываетс. э.сьма слабой и измеряемая нагруженная добротность практически равна собственной.Для повышения точности измерений после настройки внешним магнитным полем системы в резонанс, уменьшают полосу качания частоты генератора качающейся частоты панорамного измерителя до тех пор, пока видимая на экране индикатора резонансная кривая не расширится достаточно для точного измерения ее ширины.Далее по встроенному в панораму волномеру измеряют резонансную частоты и ширину резонансной кривой ЬГ (ИГц) по уровню половинной мощности, Для повышения точности измерения дГ обычно проводятся в режиме ручного качания частоты. Далее измерителем чагнитной индукции измеряют напряженность статического магнитного поля и рассчитывают частоту ферромагнитернр резонанса Г(МГц)2,8. Н (эрстед) и определяют параметр потерь по формуле 5 Г - р,эоч;,я частота,Перемещая Л" ррптояую пленку нализмерителы+ тзстьк устройства, определякччей дюрмнронание резонаторана ООМСВ, модело определить параметрпотерь в различных частях пленки.Формула .из обре те нияУстройство для измерения параметра диссипации магнитостатических15волн в ферритовых пленках, содержащеЮ магнитнй шунт и нозбуждаяПийэлемент, ра доложенные на ферритовой пленке, помещенной во внешнеемагнитное поле, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширениядиапазона измеряемых пленок, в устройство дополнительно введены раэои:нутая микрополосковая линия и второймагнитный шунт, возбуждающий элемент выполнен в ниде такой же микрополосковой линии, направленной перпендикулярно внешнемумагнитномуполю и расположенной симметричнопервой линии, магнитные шунты расположены параллельно микрополосковым линиям, а их длина превышаетрасстояние между микрополосковымилиниями,1684760г.ЗСоставитель А,Романов Редактор М,Недолуженко Техред Л.Сердюкова Корректор Н,Ренска Заказ 3506 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по .изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп. Гагар