Полосно-пропускающий фильтр СВЧ Советский патент 1984 года по МПК H01P1/218 

fO

CO

Изобретение относится к СВЧ-радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических устройствах в качестве фильтра для селекции и обработки сигналов.

Известен полосно-пропуска ощий фильтр СВЧ на магнитостатических волнах, содержащий прямоугольную подложку из немагнитного материала и ферритовую плёнку, на которой размещены входной и выходной преобразователи магнитостатической волны в электромагнитную волну с I1Однако указанный фильтр СВЧ характеризуется низкой добротностью, т.е. плохой избирательностью по частоте входного СВЧ-сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому/ является полосно-пропускающий фильтр СВЧ на магнитостатических волнах, содержащий прямоугольную подложку выполненную из немагнитного материала., на одной стороне которой размещена первая ферритовая пленка, входной преобразователь,размещенный на первой ферритовой пленке, и выходцой преобразователь. Входной и выходной преобразователи выполнены в виде решетки встречных штырей 2.

Однако известное устройство не обеспечивает достаточной избирательности по частоте входного сигнала.

Цель изобретения - повышение.избирательности.

Поставленная цель достигается темчто в полосно-пропускающем фильтре СВЧ, содержащем прямоугольную ттодлов:ку из немагнитного материала,, на одной стороне которой размещена первая ферритовая пленка, входной преобразователь, размещенный на первой ферритовой пленке, и выходной преобразователь, в него введена вторая феррито вая пленка, которая размещена на другой стороне прямоугольной подлолски, при этом обе поверхности прямоугольной подложки выполнены полироваными, высота прямоугольной подложки выбрана равной

.аVc - скорость распространения

акустической волны; 55 f - центральная-частота в полосе пропускания фильтра; п - целое число,

а выход}юй преобразователь размещен па второй ферритовой п.пенке.

На чертеже представлена конструкция полосно-пропускающего фильтра СВЧ.

Полосно-пропускаюац1Й фильтр СВЧ содержит первую ферритовую пленку 1, расположенную на. одной стороне прямоугольной подложки 2, выполненной из немагнитного материала. Это может быть, например, эпитаксиальная пленка железоиттриевого граната -(ЖТТ) на поверхностях прямоугольной подложки из галлийгадолиниевого граната (ГГГ). Входной преобразователь 3 электромагнитной волны в магнитостатическую размещен яа первой ферритовой пленке, На другой поверхностн прямоугольной подложки . расположена вторая ферритовая пленка 4, на которой размещен выходной преобразователь 5. Входной преюбразозгтель 3 и выходной преобразователь 5 магнитостатических волн .выполнены в виде меандров, настроенкьж на цснграпьную частоту в полосе пропускания фильтра.

Высота d прямоугольной подложки 2 выбрана из условия

V Ж

d

()

п.

при этом d Л ,, где Л - длина Болны магнг-1тостатических колебаний, п - целое, число.

При использовании в качестве материала прямоугольной подложки 2 гал,17.нйгадоли.т:1 евого граната скорость рс спростра1;ения поперечной акустической волны V,- 3,5 см/с, для рабочей частоты f. 1 ГГц и п 200 необходимая толщина прямоугольной подложки 2 d 357 мкм.

Фильтр работает следующим образом

Прямоугольную подложку 2 с первой и второй ферритовыми пленками 1 и 4, входным и выходным преобразователями 3 и 5 магнитостатических волн помещают .в магнитное поле Н , которое ориентировано перпендикулярно плоскости первой и второй ферритовых пленок I и 4, При подаче СВЧ-сигнала на входнон преобразователь 3 в первой ферритовой гше.кке I возбзлждается объемная ыагнитостатнческая волна в полосе частот, определяемой периодом преобразователя 3 Волна распространяется в г;ерзо.й ферритовой пленке и за счет эффекта магнитостриции создает упругие акустические волны в материале прямоугольной подложки 2, которые распространяются в направлении и со скоростью магнитостатической волны. Акустическая волна, распространяющая ся в материале прямоугольной подложк 2, возбуждает во.второй ферритовой пленке 4 магнитостатическую волну, которая в выходном преобразователе 5 преобразуется в СВЧ-сигнал. Если частота f при заданной высоте прямоугольной подложки 2, определяемой со отношением (1), не соответствует зна чению д, то акустические волны не возбуждаются в объеме прямоугольной подложки 2. Высоту прямоугольной подложки 2 выбирают во много раз боль.шей длины волны магнитостатических колебаний, чтобы магнитостатические волны, возбужденные входным преобразователем на одной поверхности прямоугольной подложки 2, не возбуждали выходной преобразователь 5. Так как ослаблени волн происходит в ехр (сЛ/Д I раз, то при d 200 мкм и / 20 мкм, ослабление амплитуды магнитостатической волны происходит в 10 раз. Тогда устройство будет работать, как фильтр частот, пропускающий сигнал с частотой fp, и амплитудно-частотная характеристика устройства с меандровыми входным и выходным преобразователями будет содержать только один пик, соответствующий частоте f. Если входной преобразователь 3 и выходной 5 преобразователи вьтолнить одноштыревыми, то амплитудно-частотная характеристика будет содержать серию узких полос пропускания, кратных f „. Использование полрсно-пропускающего фильтра СЕЧ по сравнению с известными фильтрами на ферритовых сферах позволит повысить избирательность по частоте по крайней мере в 10 раз, имеет планарную конструкцию и может использоваться как элемент СВЧ интегральных схем.

ПОЛОСНО-ПРОПУСКАКЩЙ ФИЛЬТР СВЧ, содержащий прямоугольную подложку, выполненную из немагнитного материала, на одной стороне которой размещена первая феррйтовая пленка, вход-гной преобразователь, размещенный на первой феррйтовой пленке, и выходной преобразователь, отличающийс я тем, что, с целью повышения избирательности, .в него введена вторая феррйтовая пленка, которая размещена на другой поверхности прямоугольной подложки, при этом обе поверхности прямоугольной подпожки выполнены полированными, высота прямоугольной подложки выбрана равной 4. где. Vg - скорость распространения акустической волны; f - центральная частота в полосе пропускания фильтра; (f) п - целое число, а выходной преобразователь размещен на второй феррйтовой пленке.