СПОСОБ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ Советский патент 1970 года по МПК G05F3/08 H01P1/30 

Изобретение относится к радиоэлектронной промышленности и может быть использовано для температурной стабилизации фильтров, ограничителей М01дности, датчиков частоты и др. СВЧ-устройств, построенных на основе ферритового резонатора.

Простейший ферритовый резонатор состоит из волноводной системы с «амагниченной до насыщения монокристаллической ферритовой сферой, помеш,енной в зазор электромагнита.

Известны способы температурной стабилизации, основанные на ориентации офе|ры вдоль «изотропных направлений и предназначенные для устранения температурной нестабильности ферритового резонатора.

С целью упрошения процесса стабилизации, снилсения температурного коэффициента резонатора и уменьшения погрешности ориентации сферы по предлагаемому способу «изотропное направление выбирается с наименьшей крутизной зависимости поля анизотропии Яан от полярного угла 0, т. е. в плоскости (100). Сферу помещают в конусную чашечку, находящуюся в однородном магнитном поле, направление которого далее принимают за горизонтальное. Ориентация производится поворотом чашечки вперед и вазад на угол 70°32 вокруг вертикальной оси. Во время поворота сфера прижимается к чашечке стержнем, а в крайних положениях освобождается и устанавливается в одной из легких осей вдоль линии поля. После ряда поворотов сфера остается неподвижной в крайних положениях. В кристалле феррита с кубической решеткой при /С О оси легкого намагничивания соответствуют диагоналям куба и образуют между собой углы 70°32 и 109°28. Для исключения возможности ориентации сферы по осям, отстоящим на угол 109°28, когда ориентация нарушается в связи с вращением сферы в к)райних положениях, первые два поворота делают примерно на угол 45°. Для переноса сферы в СВЧ-устройство к ней прикрепляют стержень, направленный перпендикулярно плоскости ориентирования. Ось стержня при этом совпадает с направлением «промежуточной оси (ПО). Стержень имеет поперечные направляющие, которые служат указателем направления вертикали плоскости (100).

В СВЧ-устройство стержень со сферой наклоняют на угол 13°17 в плоскости (100) относительно направления магнитного поля. В этом положении сфера закрепляется в СВЧустройство и отделяется от стержня.

Описанный способ температурной стабилизации ферритового резонатора представляет с технической точки зрения достаточно сложную задачу.

шую погрешность (отклонение магнитного поля от «изотропной лиНИИ по углу в на 1° для иттриевого граната, имеющего наименьшее поле айизотронии, приводит к изменению частоты резонанса приблизительно на 5 мгц лри изменении температуры от комнатной до 175°С).

Во-вгорых, устраняется температурная нестабильность, вносимая только кристаллографической анизотропией, тогда как на тем-пературную нестабильность ферритового резонаTOtpa влияют и другие факторы: эффективное гиромагнитное отношение феррита, температурная зависимость проницаемости материала магнитопровода, темиературное расширение материала |Магнито.П ровода.

Предлагаемый способ температурной стабилизации ферритоъого резонатора -основан на ориентации ферритовой сферы вдоль «квазиастропного направления. В отличие от ранее известного способа температурной стабилизации ферритового резонатора в предлагаемом способе сфера закрепляется в диэлектрическом стержне в произвольном положении и помещается в резонатор. Затем производится юстировка ферритового резонатора.

При вращении вокруг оси изменяются углы в и ф и встречается несколько «квазинизотронеых направлений. Резонатор включается в стенд для снятия характеристики перестройки (блок-схема приведена на чертеже) и устанавливается ток и частота, соответствующая середине рабочего диапазона. Контроль за резонатором ведется по второй гармонике на экране оодиллографа. Далее резонатор помещается в термостат с температурой порядка

40-50°С, определяется величина и знак ухода резонансной частоты после выдержки резонатора в термостате в течение 10-15 мин. Затем резонатор вынимают из термостата, охлаждают вентилятором до комнатной температуры и производится коррекция углов.

Если температурный коэффициент положителен, то нужно повернуть сферу на некоторый угол в сторону легкой оси, для чего несколько увеличивают частоту генератора и поворотом стержня добиваются резонанса.

Если температурный коэффициент отрицательный, то необходимо уменьшить частоту генератора. После этого генератор снова помещают в термостат и измеряется новое значение температурного коэффицие-нта. При наличии некоторого опыта достаточно проделать две-три, коррекции. После окончания юстировки стержень прикрепляется к ферритовому резонатору с помощью клея или «раски.

Предмет изобретения

Способ температурной стабилизации ферритового резонатора путем ориентации ферритовой сферы относительно магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса стабилизации и снижения температурного коэффициента резонатора, ферритовую сферу ориентируют непосредственно в резонаторе на центральной частоте рабочего диапазона по «квазинизотропному направлению, причем устанавливают ее без предварительной ориентации в кристаллографической плоскости.