Сверхвысокочастотный резонатор Советский патент 1982 года по МПК H01P1/218 H01P7/04 H03H7/30 

(54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ РЕЗОНАТОР

1

Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот и может ислопьзо ваться в интегральных схемах в качестве резонатора, фильтра, управляемого аттенюатора и модулятора.

Известен сверхвысокочастотный резонатор, содержащий ферромагнитную raiei ку, расположенную на диэлектрнчесхой хгодложке с проводяшим основанием, нанесенные на поверхность ферромагнитной пленки входной и выходной элементы связи и две периодические отражающие структуры, расположенные симметрично на краях ферромагнитной пленки с внешних сторон от входного и выходного элементов сшзи Cl.

Однако данный сверхвысокочастотный резонатор работает на одной.дискретной частоте и его добротность неизменна.

Целью изобретения является расширение диапазона дискретного изменения резонансной частоты и управление добротностью.

Поставленная цель достигается тем, что периодические отражающие структурывыполнены Б виде решетки металлических электродов, расположенных на внешних поверхностях дополнительно введенных диэлектрических пленок толщиной Л , где Д--длина спиновой волны в ферромагкит- ной пленке, при этом каждая решетка металлических электродов присоединена к источнику управляющего тока,

10

На чертеже изображен сверхвысокочаототный резонатор,

Сверхвысокрчастотный резонатор соотоит из ферромагнитной пленки 1, расположенной на диэлектрической подложке 2 с проводящим основанием 3, нанесенных на поверхность ферромагнитной пленки 1 входного и выходного элементов связи 4 и 5 и двух периодических отражающих структур 6 и 7, расположенных симмет20рично на краях ферромагнитной пленки 1 с внешних сторон от входного 4 и выходного 5 элементов связи. Периодические отражающие структуры 6 и 7 выполнены В виде решеток металлических электродов 8 и 9, расположенных на внешних поверть иостях дополнительно введенных диэлектрических пленок Ю и 11 толщиной Л , где Л - длина огановой волны в ферро.магнитной пленке 1, при этом решетки металлических электродов 8 и 9 присое динены к источникам управляющего тока (не показаны). На краях диэлектрических пленок 10 и 11 установлены поглотителв 12 и 13, , Сверхвьгсокочасготный резонатор работает следующим образом. На входной элемент связи 4 подается сверхвысокочастотный электромагнитный сигнал. Сверхвысокочастотное магнитное поле элемента связи 4 возбуждает в ферромагнитной пленки 1 спиновую волну, котора распространяется йо ферромагнитной пле№ .ке 1 в обе стороны от входного элемента связи 4. Коэффициент связан за счет спиновых волн между входным 4 и выходным 5 элементами связи при отсутствии отражения сшшовых волн решетками металлических электродов 8 и 9 и выбирается малым. В отсутствие управляющего тока решетки металлических электродов 8 и 9 практически не оказывают влияния на распространение спиновых воли, так как они отделены от феи омагш1тной пленки диэлектрическими пленками 10 и 11. Таким образом, спиновые волны без отраже ния проходят под решетками металличеоких электродов 8 и; 9 и.-.затухают блап даря наличию поглотителей 12 и 13. При пропускании электричесжого тока через решетки металлических электродов 8 и 9 внутри ферромагнитной пленки 1 создается периодическое магнитное поле. Наличие периодического ма нитного поля внутри фейэомагнитной пленки 1 под решетками металлических элект1 одов 8 и 9 приводит к отражению спиновых волн, волновые вектора которых К равны волн вому вектору решетки . Таким образом, волны с волновыми векторами .отражаются от решето металлических электродов 8 и 9, причем коэффипиент отражения определяется количеством металлических электродов в STHX решетках 8 и 9 и глубиной пространственной модуляции магнитного поля, т.е. зависит от величины тока, пропускаемого через решетки металлических электродов 8 и 9. Спиновые волны с волновыми векторами .проходят под решетками металлических электродов 8 и 9 я ослабляются поглотителями 12 и 13, также как и в отсутствие управляющего тока. Таким образом, при возбуждении входным элементом связи 4 в пространстве между решетками металлических электродов 8 и 9 спиновой волны с волновым вектором имеет место ее многократное отражение от решеток металлт ческих электродов 8 и 9, В результате чего возникает стоячая спиновая волна, т.е. возникает резонанс на спиновых волн нах частоте W uj(K)В зависимости от соотношения между диапазоном волновых векторов К, возбуждаемых спиновыми волнами и волновыми векторами решетки металлических электродов Кррщ, резонанс на спиновых волнах может иметь место либо на одной частоте, либо на двух и более частотах, так как количество резонансных частот зависит от числа значений Кре,попадающих в диапазон возбуждаемых спиновых волн входным 4 и выходным 5 элемеитами связи. Меняя период пространственной модуляции магнитного поля путем раз личного подключения частей решеток таллических электродов 8 и 9 к источникам управляющего тока, можно изменять период магнитного поля, т.е. резонансную частоту резонатора. Таким образом, путем коммутации управляющих токов в системе решеток металлических электродов 8 и 9 легко изменять резонансные сверхвысокочастотные частоты резонатора, т.е. осуществлять дискретную электрическую перестройку по частоте. Изменение величины управляющего тока позволяет управлять добротностью резонатора, так как отражение от решеток металлических электродов 8 и 9 зависит от величины управляющего тока. Сверхвысокочастотный резонатор допускает изменение формы частотной характеристики путем выбора геометрии решетки металлических электродов, отличной от периодической. Полож:ительный эффект от использования сверхвысокочастотного резонатора состоит в возможности изменения добротноо ти от нескольких единиц до 10ОО, числа резонансных частот от 1 до 5, что позволяет использовать его в качестве фильтра, управляющего аттенюатора и модулятора. Сверхвысокочастотный резонатор выхюлняется в виде планарной конструкции, которая легко поддается интеграции в составе сверхвысокочастотной твердотельной схемы. Формула изобретения Сверхвысокочастотный резонатор, со- aepkanmu ферромагнитную пленку, раеположеннук на аиэлектртеской подложке с проводящт1м основанием, нанесенные на поверхность ферромагнитной пленки вход ной и выходной элементы связи и две периодические отражающие структуры, расположонные симметрично на краях фер ромагиитной пленки с внешних сторон от входного и выходного элементов связи, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона дискретного изменения резонансной частоты и управления добротностью, периодические отра7 f J . жающие структуры выполнены в виде решетки металлических электродов, расположенных на внешних поверхностях дополнительно введенных диэлектрических пленок толщиной Д , где Л -длина спиновой волны в ферромагнитной пленке, при этом каждая решетка металлических электродов присоединена к источнику управляк щего тока. Источшпси информации, принятые во внимание при экспертизе 1. J.A.,5mUfl c.v. Mctc netostatic yc«ve devices A sioitus report, 1978 uetrason-ics Svmp. РГОС., DEEE Со1-Ь 7вС H 1344-1SU, p. 664-689 (прототип).