Устройство для запоминания частотыэлЕКТРОМАгНиТНыХ КОлЕбАНий Советский патент 1981 года по МПК G11C11/02 

Изобретение относится к вычислк тельной технике и может быть исполь зовано при построении устройств запоминания и измерения частоты колебаний в СВЧ линии передачи. Известно устройство для запомина ния частоты электромагнитных колеба ний, содержащее объемный резонатор, к которому прикладывается настраива ющее магнитное поле и два движущих элемента, соединенных один с другим так, что создается возможность тепловой передачи между ними. Один из движущихся элементов содержит магериал, обладающий свойствами спиново го резонанса, который поглощает энергию СВЧ сигнала и излучает .ее в виде тепла. Второй элемент содержит теплочувствительный индикатор для записи тепла, излучаемого первы элементом 1. Недостатком этого устройства явлйется его сложность, так как оно содержит механически перемещаемые элементы.Кроме того, оно запоминает частоту только во время действия СВЧ сигнала. V Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для запоминания частоты. электромагнитных колебаний, которое содержит элемент запоминания частоты - диод Ганна с источником напряжения смещения, элемент стирания памяти - генератор импульсов и элементы регистрации и схемные элементы - волномер, осциллограф, приемник, фазовращатель, циркулятор. Работа устройства основана на том, что .диод Ганна регенерирует колебания, поступающие на его вход от внешнего генератора, таким образом, что длительность и амплитуда этих колебаний становятся достаточными для измерения частоты волномером 2, Недостатком данного устройства является потеря информации при снятии питания. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства для запоминания частоты электромагнитных колебаний. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для запоминания частоты электромагнитных колебаний, содержащем элемент памяти, элемент стирания, элемент памяти выполнен в виде многослойной ферритОвой пленки с одноосной магнитной анизотропией, на поверхности которой

расположены проводники высокочастотной, например щелевой, линии передачи, а элемент стирания выполнен в виде токопроводящей шины в форме петли, магнитосвязанной с многослойной ферритовой пленкой.

При этом по крайней мере один из слоев многослойной ферритовой плеки выполнен с градиентом поля анизотропии и/или намагниченности.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого устройства.

Устройство для запоминания частоты электромагнитных колебаний содержит элемент памяти, выполненный в виде многослойной ферритовой пленки 1, на поверхности которой расположены проводники 2 высокочастотной линии передачи, элемент стирания, выполненный в виде токопроводящей шины в форме петли 3, магнитосвязанной с многослойной ферритовой пленкой 1, и блок 4 регистрации информации, связанный оптически с v многослойной ферритовой пленкой 1, Пленка 1 нанесена на диэлектрическу подложку 5.

Действие предлагаемого устройства основано на эффекте выстраивания доменных границ в ферри-или ферромагнетиках параллельно или перпендикулярно высокочастотному магнитному полю в зависимости от его частоты. Этот эффект наиболее выражен в случае применения магнитт ного материала с малой шириной лини ферромагнитного резонанса.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии пленки 1 в отсутствие СВЧ сигнала или в случае, когда его мощность меньше пороговой величины, в феррите с одноосной анизотропией существует лабиринтная доменная структура.Регистрация доменной структуры осуществляется с помощью блока 4 регистрации информации - поляризационного микроскопа - в поляризованном свете, падающем на проводники 2 со стороны подложки 5 и отражаемым от проводников 2 высокочастотной линии передачи, например щелевой.

Если по линии распространяется

СВЧ сигнал, мощность Р

которого

сеч

превышает пороговую величину, под действием высокочастотного магнитного поля лабиринтная доменная структура в пленке 1 перестраивается в полосовую. В зависимости от частоты сигнала и параметров пленки доменные границы выстраиваются либо параллельно, либо перпендикулярно СВЧ полю.

Наличие градиента параметров магнитного материала, создаваемого, например, за счет слоистости пленки, позволяет регистрировать частоту колебаний не только по факту перестройки доменной структуры, но и по

мес-ту, где происходит такая перестрс йка, что расширяет диапазор частот, запоминаемых устройством. Запоминание частоты колебаний осуществляется пленкой 1 по направлению полосовой структуры (параллельно или перпендикулярно щели СВЧ линии) которое сохраняется в выключенном состоянии, т.е. при выключении СВЧ сигнала.

После регистрации информации доменная структура, если необходимо, может быть возвращена в исходную лабиринтную - с помощью импульса тока IHP,, пропускаемого от внешнего источника (на чертеже не показан) через петлю 3 стирания памяти. Амплтуда этого импульса должна быть достаточной, чтобы намагнитить пленку 1 до насыщения.

Вместо щелевой линии может быть применена линия передачи иного типа например копланарная. Проводники линии передачи могут быть на одном конце замкнуты. Место их замыкания, благодаря наличию .здесь пучности манитного поля, является удобным для регистрации перестройки доменной структуры.

Петлю 3 элемента стирания можно изготовить также в виде катушки или соленоида.

В :качестве блока г- 4 регистрации информации может быть применено устройство для наблюдения дифракции или схемные элементы, применяемые в системах считывания информации, использующих магнитные домены. Пороговая мощность сигнала, частота которого регистрируется, увеличивается с увеличением ширины линии ферромагнитного резонанса пленки 1. Таким образом, выбор пленки 1 позволяет примени1ь предлагаемое устройство для запоминания частоты сигналов с различным уровнем мощности.

Предлагаемое устройство можно включать в тракт СВЧ сигнала на проход или на отражение. Поскольку в устройстве-не поглощается СВЧ мощность, а ее расход на перестройк доменной структуры мал, то устройство может использоваться в система встроенного контроля частоты.

Формула изобретения

1. Устройство для запоминания частоты электромагнитных колебаний, содержащее элемент памяти, элемент стирания, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повыиюния надежности устройства, элемен памяти выполнен в виде, многослойной ферритовой пленки с одноосной магнитной анизотропией, на поверхности которой расположены проводники высокочастотной, например щелевой, линии передачи, а элемент стирания выполнен в виде токопроводящей шины в форме петли, магнитосвязанной с многослойной ферритовой пленкой.

2. Устройство по п. 1, о т л ичающеес я тем, что по крайней мере один из слоев многослойной ферритовой пленки выполнен с градиентом поля анизотропии и/или намагниченности .

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США № 33444И , кл. 340-173 , 5 опублик. 1967.

2.Патент США 3521243,кл.340-173, опублик. 1970 (прототип).