Резонатор на прямых объемных магнитостатических волнах

(21) 4 (22) 3 (46) 3 (71) Ки исти" ьской ск Ок ииБалинский,со (7 тво СССР 18, 1987. ОБЪЕМНЬЗХАХзонансныхи устройстЧ-сигналов ЕЗОНАТОР НА ПРЯМЫ ОСТАТИЧЕСКИХ .ВОЛН спользование; в р еляхгенераторах ации маломощных С ИАГН(57)усилиФиль ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРНЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 855963/091.07.900,05.92, Бюл, У 20евский политехничетут им. 50-летия Великойциалистической революц2) Б.Д. Монголов, М,Г,Е,В, Кудинов и С,Н, Кущ(56). Авторское свидетельсНф 1559384, кл. Н 01. Р 1/ Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может использоваться в резонансных усилителях, генераторах и различных устройствах фильтрации маломощных СВЧ- сигналов в радиоприемнойи измерительной аппаратуре, а также в системах обработки радиолокационных сигналов и радиопротиводействия.Известны СВЧ-резонаторы, состоящие из входного и выходного широкополосных одноэлементных полосковых преобразователей, установленных на монокристаллической пленке железо-ит триевого граната, выращенной ва подложке из галлий-гадолиниевого грана- . та, и выполненных на упомянутой пленке отражающих решеток, образующих либо одйополостньй, либо двухполостный резонаторы, у которых входной и радиоприемной и измерительной аппаратуре. Сущность изобретения: устройство содержит намагниченную ферритовую пленку, расположенную на диэлектричес ком основании, на котором нанесен проводящий слой с выборкой в форме квадрата, по диагонали которого соос" но расположены входной и выходной преобразователи, Диагональ квадрата Ь и толщина диэлектрического основания д связаны соотношениями: Ьир/К с 1(О,15 0,35) Ь/и, где в Г,И; К волновое число прямых объемных магнитостатических волн в области выборки, Входная и выходная линии передачивыполнены копланарными, 2 ил. выходной преобразователи параллельнымежду собой,Недостатками указанных резонаторовявляются эФФект параэитной взаимосвязи, обусловленный двунаправленностьюполосковых преобразователей на прямыхобъемных магнитостатических волнах(МСВ) при применении соосных резонаторов, сложность высокоточной технологии изготовления и большие потерирезонатора,Известны двухполостные резонаторына МСВ, у которых развязкамежду входом и выходом увеличена эа счет ортогонального расположения осей обеихполостей., Однако у таких резонаторовповышены зйачения вносимых потерь;(20-32 дБ)1 11 аиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является СВЧ3 . 1737578 4резонатор на прямых о ъемб е ных магнито- сокращению расходов на его изготовлестатических волнах (ПОМСВ) содержа- ние и отработку что в результатещий намагниченную ферритов"о плеф ит в"о пленку обуславливает получение экономическорасположениую иа диэлектрическом ос- го эффекта.новании, на котором соо ом соосно установле", На фиг. 1 схематично показан. резоны связанные с входноиЪ и выходной ли- натор на прямых объемных магнитостаниями передачи полосковысковые преобразо; тических волнах (ПОМСВ); на фиг, 2 -ватели, симметрично которым с.обеих , разрез А-А на фиг. 1.,сторон расположены отражающие элеменРечонатор на ПОМСВ содержит диты, кромки которых составляют угол45 .с осью полосковых преообразовате-, электрическую подложку 1, имеющую про"лей, и поглотители, а также диэлектри. водящее основание 2 на одной ее поой (ПС) 3 наческую подложку с провас п оводящим основа- верхности и проводящий слой ( нанием, установленную со стоную со стороны пре- другой ее поверхности, В проводящем15слое 3 выполнена выборка ввиде квад"образователей.Недостатками известного резорезонато- рата на первой диагонали которогосимметрично относительно второй диаго"ра являются низкая добротность иной 4 ислабое подавление высших типов:ипов коле- нали квадрата установлены входной и. р выходной 5 микрополосковые преобразоЦелью изо ретенияб етения является повыше ватели, Продолжения входного 4 и выиие добротности и увеличе ние подавле- ходного 5 преобразователей расположеб й ., ны в прорезях, выполненных в углахния высших типов коле аниУказанная цель достигается заа Счет квадрата которые совместно с частя 1использования эффекта полного внут- у 5 ми проводящего слоя .3 образуют соотреннего отражения при акн лонном паде- ветственно входную 6 и выходную ко-.. нии ПОМСВ на границу рачдела сред, планарные линии передачи, Непосредпараметры и взавзаимное. расположение . ственно возле наружных .по отношениюэлементов которых определеделяются из за- к пребразователям 4 и 5 сторон про-водящего слоя 3 размещены поглотитеявляемых соотношений,П е лагаемый резонатор отличается ли 8 ПОИСВ. Поверх преобразователеиПредлагаемыи резо тя 3 и поглотиформой выполнения, рразмерами соста и 5, проводящего слоя1ювом и связями элементов, в кото ьторых телей 8 установлен диэлектрическииустра иены разрывы проводников на пути . слой (Д )ой (ДС) 9 на котором размещенак . . ( ) 10 Попе ечраспространения ПОИСВ как вдоль вер- ферритовая пленка (ФП) 10, Пртикальной, так и вдоль горизоризонтальной 35 иые размеры ДС 9 выбраны такими, чтор ДС полностью перекрывают выборку вое 3 и поглотители .8,оси резонатора,Замена распределенной отражающей проводящем слоеструктуры системы (решеток , ка) каждый Толщина ДС 9 выбрана из соотношенияиз элементов. которой отражает лишь = (й = (О 15-0 35) Ь/и где Ь - длинаФмалую часть падающеи иа ои него волны диагонали квадрата, выполненного вьсистемой зеркал, где граница раздела проводящем слое 3; Ь = и ц /К , К,сред при заявляемых соот он шениях раз- волновое число и-го рабочего типамеров резонатороиатора практически полно- колебаний ПОМСВ, распространяющейсястью отражает ра очую волб ую волну и не от- в ФП 10 в областивыборки, иражает высшие типы волн, по срасравнению 45 ФП 10 имеет поперечные размеры, равс прототипом ча счет и сключеиия по- ные поперечным размерам ДС 9, Минимальслоя 3 обтерьна поглощение в тоение в тонких полосках ная ширина 1 проводящего слоя 3, о "решеток, потерь иа из чи излучение а также разующего для ПОМСВ отражающее зер-еот ажений в системе позволяет кало в направлении, перпендикулярномдостичь поставленную цель. Кроме того, диагоналямквадрата, на ов данном резонаторе иато е иа ПОМСВ исклю- иовлены входной 4 и выходной 5 преобчена настройка с помощьюс помощью внешних эле-разователи, определяется из условияментов и существенно упрощена тупрощена техно Ъ 4 Ь/и. Резонатор иа ПОМСВ помещенво внешнее магнитное поле Н, направлогия его изготовления,оскости ФПулучшение параметров резонатора55 ленное перпендикулярно плоскостиеиию его качества, а 10. Внешнее магнитное поле создается1приводит к повышению его кагии изготовления и с помощью малогабаритного эл рлект омагупрощение технологии изготисключение затрат иа настройку - к нита броневого типа.15 Формула 5 . 173Резонатор на ПОМСВ работает следующим образом,СВЧ-сигнал на рабочей частоте Гчерез входную копланарную линию 6поступает на входной преобразователь4, который в ФП 10 возбуждает ПОМСВ,/распространяющуюся перпендикулярно егооси по обе стороны от преобразователя,На соответствующие стороны выборки,выполненной в виде квадрата в проводящем слое 3, ПОМСВ падает под углом,оравным 45 , превышающими для рабочегои-го типа колебаний угол полного внутреннего отражения (ПВО) в системе,что обуславливает практически полноеотражение ПОМСВ (коэффициент отражения близок К 1) от границы разделасред, ПОМСВ отражаются от сторон выборки, выполненной в ПС 3 (сторон.квадрата), под углом, равным углупадения (45), в направлении смежныхсторон квадрата, от которых переизлучаются (уголпадения равный 45 такжебольше угла ПВО) в направлении выход-.ного преобразователя 5, откуда СВЧсигнал с частотой У через копланарнуюлинию 7. попадает на выход резонатора.При этом только на частоте 1 , определяемой величиной 1., йараметрами системы и значением внешнего магнитногополя Н, в результате многократныхсинфазных отражений в резонаторе устанавливается стоячая волна, формиру. ющая рабочий тип колебаний с максимумом поля в области выходного преобразователя 5 (из фиг. 1 видно, чтодлина каждого пути "луча"Ф возбуждаемого произвольной точкой преобразователяравна Ь).При подаче на вход резонатора СВЧсигнала с частотой, отличной от Гв системе не будут выполняться условия резонанса и сигнал на выходе бу-,дет ослаблен на величину, определяемую избирательностью резонатора и значением.развязки между входоми выходом.Благодаря выбору толщины диэлект: рического слоя 9 й = (О, 15-0,35)Ь/и,высшие типы колебаний распространяются в ФП 10 в направлении поглощающегослоя 8 без заметного отражения от границ раздела сред. Иинимальная ширинапроводящего слоя 3 в направлении распространения ПОИСВ 141,/и, что поз"воляет обеспечить требуемое отраже 7578ние рабочего типа колебаний и уменьшить потери в системе на поглощениеи излучение. Непосредственно к краюпроводящего слоя 3 примыкает поглощающий .слой 8, что предотвращает отражение от внешнего края проводящего слоя3 и обеспечивает максимальное поглощение высших. типов колебаний резона 1 р тора. Перестройка резонатора по частоте осуществляется с помощью изменения величины внешнего магнитного поля. изобретения 1. Резонатор на прямых объемныхмагнитостатических волнах, содержа ший намагниченную ферритовую пленку,расположенную на диэлектрическом основании на котором соосно установленыФсвязанные с входной и выходной линиями передачи полосковые преобразовате ли, симметричнокоторым с обеих сто-.. рон расположены отражающие элементы,окромки которых составляют угол 45с осью полосковых преобразователей,и поглотители, а также .диэлектричес- ЗО кую подложку с,проводящим основанием,установленную со стороны преобразователей, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения добротности иувеличения подавления высших типовколебаний, отражающие элементы выполнены в виде проводящего слоя с выборкой в форме квадрата.и прорезями впротиволежащих его углах, в которыхрасположены преобразователи, при этом 40диагональ Ь квадрата и толщина диэлектрического основания д выбраныравными1.: в 7/К, й =(0,15-,0,35)1,/в,45 гдео =1,0;К - волновое число ПОМСВ в обласити выборки 12. Резонатор поп, 1, о т л и ч ащ ю щ и й с я тем, что входная и выходная линии передачи выполнены коп.ланарными, токонесущий проводник которых соединен с соответствующими полосковыми преобразователями, а наружные пластины образованы проводящим слоем.137578 Вход Составитель С, Кущедактор А. Лепнина Техред И.Иоргентал орректор Л,Пилипенко ав 1899 . Тирам ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, 3-35, Рауаекая наб., д. 4/5 СССР дственно"издвтельский комбинат фПатентф, г. Ужгород,. Гагарина, 101 Пр