21.03.2020
220.018.0e36

НАПРАВЛЕННЫЙ 3D ОТВЕТВИТЕЛЬ НА МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, в частности к приборам на магнитостатических волнах, и может быть использовано в качестве частотно-избирательного ответвителя мощности. Техническая проблема изобретения заключается в создании 3D ответвителя СВЧ-мощности, обеспечивающего возможность вертикальной передачи сигналов в многослойных устройствах с управляемым коэффициентом передачи, в том числе в интегральных магнонных схемах. Технический результат заключается в осуществлении возможности регулирования характеристик распространения магнитостатических волн в широком диапазоне частот в многопортовом режиме. Технический результат достигается тем, что направленный ответвитель на магнитостатических волнах, содержащий основной микроволновод из пленки железо-иттриевого граната, размещенной на подложке из галлий-гадолиниевого граната, микрополосковую антенну для возбуждения магнитостатических волн, расположенную на одном из торцевых концов плёнки железо-иттриевого граната основного микроволновода, согласно изобретению, он содержит дополнительные микроволноводы, каждый из которых выполнен в виде плёнки железо-иттриевого граната, размещенной на подложке из галлий-гадолиниевого граната, а также содержит микрополосковые антенны для приёма магнитостатических волн, при этом дополнительные мкироволноводы размещены на основном микроволноводе перпендикулярно его поверхности, а каждая из антенн для приема магнитостатических волн расположена на торцевом конце каждой плёнки железо-иттриевого граната дополнительных микроволноводов. Ширина пленки железо-иттриевого граната дополнительных микроволноводов составляет от 50 до 500 мкм, толщина пленки - от 1 до 10 мкм, а расстояние (зазор) между дополнительными микроволноводами составляет от 10 до 50 мкм, длина плёнки железо-иттриевого граната основного микроволновода составляет от 100 до 500 мкм. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, в частности к приборам на магнитостатических волнах и может быть использовано в качестве частотно-избирательного ответвителя мощности.

Известен направленный ответвитель мощности на магнитостатических волнах (патент РФ на изобретение №2623666 по кл. МПК Н01Р5/18, 28.06.2017), содержащий антенны для возбуждения магнитостатических волн, размещённые на микроволноводе, состоящим из пленки железо-иттриевого граната (ЖИГ), размещенной на подложке галий-гадолиниевого граната. Дополнительно введенный слой пьезоэлектрического материала, снабженный металлическими электродами для подачи электрического напряжения, размещенный на поверхности микроволновода с возможностью пьезомагнитного взаимодействия, при этом микроволновод образован тремя параллельными микроволноводами равной ширины, каждый из которых имеет прямоугольную форму и установлен с зазором друг относительно друга с обеспечением режима многомодовой связи, а антенны расположены на концах микроволноводов таким образом, что входная антенна размещена на одном конце серединного микроволновода, одна выходная антенна размещена на противоположном конце серединного микроволновода, а две других – на смежных с ним концах периферийных микроволноводов.

Недостатком данного устройства является сложная конструкция, требующая введения дополнительного пьезоэлектрического слоя для управления электрическим полем. Конструкция устройства не позволяет осуществлять вертикальную передачу информационных сигналов в многослойных интегральных магнонных схемах.

Известен микрополосковый направленный ответвитель на нерегулярных связанных линиях (см. патент РФ на полезную модель №107644 по кл. МПК Н01Р5/18, опуб. 20.08.2011). Он содержит основную диэлектрическую подложку, на которой расположены связанные микрополосковые линии, в зазор которых перпендикулярно основной подложке установлена дополнительная диэлектрическая подложка. На нижней части боковых поверхностей дополнительной подложки нанесены микрополосковые линии, причем электрический контакт с линиями на основной и дополнительной подложке расположен вдоль линии касания подложек. Микрополосковые линии выполнены в виде ступенчато-нерегулярных линий.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности управления частотными характеристиками ответвителя (перестройка частотного диапазона) и невозможность использования широкой полосы частот. Ввиду особенностей конструкции устройства невозможно реализовать передачу информационных сигналов в вертикальном направлении в многопортовом режиме.

Известен также направленный ответвитель (см. патент РФ на изобретение №2571302, по кл. МПК Н01Р5/18, опуб. 20.12.2015), выполненный на диэлектрической подложке с нанесенной топологией направленного ответвителя, состоящей из четырех отрезков подводящих полосковых линий и области связанных однородных полосковых линий, при этом в область связанных однородных полосковых линий введены два одинаковых участка дополнительных связанных полосковых линий, расположенных по краям области связанных однородных полосковых линий симметрично относительно ее центра, при этом суммарная длина области связанных полосковых линий L=(0.2÷0.3)λсв, где λсв - длина волны области связанных полосковых линий на центральной частоте.

Недостатком данного устройства является невозможность расширения полосы частот работы ответвителя.

Наиболее близким к заявляемому является волноводный ответвитель, использующий поверхностные магнитостатические волны (см. заявку DE 4204299 (A1), Non-reciprocal waveguide coupler using magnetostatic surface waves -whose direction of propagation on epitaxial garnet film is at right angles to fundamental magnetic field, SIEMENS AG, по кл. МПК H01P1/215, опуб.18.09.1993). Ответвитель содержит подложку из галлий-гадолиниевого граната (ГГГ), выращенную на данной подложке пленку из железо-иттриевого граната (ЖИГ) и располагающиеся на данной пленке микрополосковые антенны, обеспечивающие возбуждение спиновых волн в пленке железо-иттриевого граната. Устройство может быть использовано в качестве n-портового направленного ответвителя на частотах по меньшей мере нескольких ГГц, а также фазовращателя.

Основным недостатком известной конструкции является отсутствие средств регулирования характеристик распространения магнитостатических волн (МСВ) в широком диапазоне частот.

Техническая проблема изобретения заключается в создании 3D ответвителя СВЧ мощности, обеспечивающего возможность вертикальной передачи сигналов в многослойных устройствах с управляемым коэффициентом передачи, в том числе в интегральных магнонных схемах.

Технический результат заключается в осуществлении возможности регулирования характеристик распространения магнитостатических волн в широком диапазоне частот в многопортовом режиме.

Технический результат достигается тем, что направленный ответвитель на магнитостатических волнах, содержащий основной микроволновод из пленки железо-иттриевого граната, размещенной на подложке из галлий-гадолиниевого граната, микрополосковую антенну для возбуждения магнитостатических волн, расположенную на одном из торцевых концов плёнки железо-иттриевого граната основного микроволновода, согласно изобретению, он содержит дополнительные микроволноводы, каждый из которых выполнен в виде плёнки железо-иттриевого граната, размещенной на подложке из галлий-гадолиниевого граната, а также содержит микрополосковые антенны для приёма магнитостатических волн, при этом дополнительные мкироволноводы размещены на основном микроволноводе перпендикулярно его поверхности, а каждая из антенн для приема магнитостатических волн расположена на торцевом конце каждой плёнки железо-иттриевого граната дополнительных микроволноводов.

Ширина пленки железо-иттриевого граната дополнительных микроволноводов составляет от 50 до 500 мкм, толщина пленки - от 1 до 10 мкм, а расстояние (зазор) между дополнительными микроволноводами составляет от 10 до 50 мкм.

Длина пленки железо-иттриевого граната основного микроволновода составляет от 100 до 500 мкм.

Изобретение поясняется чертежами, где:

- на фиг. 1 представлена конструкция заявляемого устройства,

- на фиг. 2 изображен спектр мощности выходного сигнала для первого вертикального волновода (сплошная кривая) и основного микроволновода (пунктирная кривая).

Позициями на фиг. 1 обозначены:

1 – антенна для возбуждения магнитостатических волн;

2 – основной микроволновод, выполненный на основе плёнки ЖИГ в форме полоски шириной w, длиной R и толщиной пленки h;

3 – подложка на основе галлий-гадолиниевого граната шириной w, длиной R и толщиной t;

4 – дополнительные микроволноводы, установленные перпендикулярно основному микроволноводу, отстоящие друг от друга на расстоянии S, выполненные на основе плёнки ЖИГ шириной w, высотой L и толщиной h;

5 – подложка на основе галлий-гадолиниевого граната шириной w, высотой L, толщиной t;

6 – антенны для приема магнитостатических волн.

Направленный ответвитель содержит антенну для возбуждения магнитостатических волн 1, расположенную на основном микроволноводе 2, выполненном из пленки железо-иттриевого граната (ЖИГ), размещенной на подложке 3 из галлий-гадолиниевого граната (ГГГ). При этом, антенна 1 размещена на торцевом свободном конце плёнки ЖИГ основного микроволновода 2.

Устройство содержит дополнительные микроволноводы 4, выполненные также на основе плёнки ЖИГ, размещённой на подложке 5 из ГГГ и содержит антенны 6 для приёма магнитостатических волн, при этом каждая из антенн 6 расположена на торцевых концах каждого из дополнительных микроволноводов 4.

Дополнительные микроволноводы 4 размещены перпендикулярно к микроволноводу 2 на расстоянии S друг от друга.

Основной микроволновод 2 и дополнительные микроволноводы 4 представляют собой элементы электромагнитной связи.

Вертикально сформированные в форме удлинённых полосок различной ширины дополнительные микроволноводы, напыленные на вертикальные подложки ГГГ, образуют структуру типа «штыри».

Ширина w полосок плёнки ЖИГ дополнительных микроволноводов (см. фиг. 1) составляет от 50 до 500 мкм, а расстояние S между дополнительными микроволноводами может меняться от 10 до 50 мкм.

Длина пленки ЖИГ основного микроволновода может быть от 100 до 500 мкм, при этом толщина h дополнительных микроволноводов 4 может быть варьироваться от 1 до 10 мкм.

Намагниченность насыщения пленок ЖИГ составляет М=139 Гс. Микрополосковые антенны для возбуждения и приема магнитостатических волн имеют ширину от 10 до 30 мкм. Подложка 3, представляющая собой пленку галлий-гадолиниевого граната (ГГГ), имеет размеры 100 мкм × 500 мкм × 10 мкм (ШхДхТ).

Устройство работает следующим образом.

Входной микроволновый сигнал, частота которого должна лежать в диапазоне частот, определяемым величиной внешнего постоянного магнитного поля, направленного по оси Oy, подается на входную антенну 1. Далее микроволновый сигнал преобразуется в поверхностную магнитостатическую волну (ПМСВ), распространяющуюся вдоль микроволновода 2 и ответвляющуюся в дополнительные микроволноводы 4. Следовательно, в такой системе возможно частотно-селективное ответвление с вертикальной передачей сигнала.

На фигуре 2 показаны амплитудо-частотные характеристики основного волновода (пунктирная линия) и первого дополнительного вертикального волновода (сплошная линия). Ширина линии пропускания составляет порядка 600 МГц. Зона падения уровня сигнала в амплитудо-частотном спектре объясняется генерацией коротких волн на дефекте структуры в области поворота сигнала в вертикальный микроволновод.

Таким образом, созданный 3D направленный ответвитель обеспечивает возможность вертикальной передачи сигналов в многослойных устройствах с управляемым коэффициентом передачи, в том числе в интегральных магнонных схемах.


НАПРАВЛЕННЫЙ 3D ОТВЕТВИТЕЛЬ НА МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ
НАПРАВЛЕННЫЙ 3D ОТВЕТВИТЕЛЬ НА МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 79.
27.08.2016
№216.015.4d69

Способ прогнозирования эффективности речевого воздействия фрагментов дискурса на разных языках

Изобретение относится к средствам для прогнозирования эффективности речевого воздействия фрагментов дискурса на разных языках. Технический результат заключается в прогнозировании эффективности речевого воздействия (ЭРВ) фрагмента дискурса на разных языках. Отбирают параметры, которые могут...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595616
Дата охранного документа: 27.08.2016
20.08.2016
№216.015.4e3f

Способ выбора изображений для идентификации оружия по следу бойка

Изобретение относится к области идентификации огнестрельного оружия по следам бойка с индивидуальным признаком в виде пятна произвольной формы путем обработки цифровых изображений следов бойков и последующего их анализа. Исследуемую гильзу сканируют с получением исходного цифрового изображения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595181
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.50ff

Способ лечения косоглазия

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для лечения косоглазия. Пациента просят следить за объектом, колеблющимся с постоянной частотой, выбранной из диапазона от 0,2 до 0,5 Гц, в начале и в конце упражнений в течение 10-40 с, в зависимости от выбранной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595793
Дата охранного документа: 27.08.2016
13.01.2017
№217.015.8620

Оптоакустический объектив

Изобретение относится к области спектроскопии конденсированных сред и фотоакустического анализа материалов. Оптоакустический объектив содержит звукопровод с кольцевым пьезоэлектрическим преобразователем на одном его торце, акустической линзой на другом его торце и сквозным цилиндрическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603819
Дата охранного документа: 27.11.2016
25.08.2017
№217.015.9719

Многодиапазонная радиочастотная идентификационная метка на поверхностных акустических волнах

Изобретение относится к пьезоэлектрическим приборам, в частности к пассивным меткам на поверхностных акустических волнах для систем радиочастотной идентификации. Технический результат: предотвращение искажения кодового сигнала, генерируемого меткой, и снижение потерь сигнала за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609012
Дата охранного документа: 30.01.2017
25.08.2017
№217.015.99bb

Способ определения массовой доли диэтилендисульфида основного вещества в образце методом автоматического потенциометрического титрования

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к определению содержания массовой доли основного вещества в образце состава диэтилендисульфида. Для этого проводят количественный анализ образца диэтилендисульфида методом автоматического потенциометрического титрования. Определение основано...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609830
Дата охранного документа: 06.02.2017
25.08.2017
№217.015.9c5d

Способ измерения скорости течения крови

Изобретение относится к измерительной технике и касается способа измерения скорости течения жидкости с рассеивающими свет частицами. Способ включает в себя освещение потока жидкости одновременно двумя пучками лазерного излучения и определение спектра мощности P(f) отраженного сигнала. Затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610559
Дата охранного документа: 13.02.2017
25.08.2017
№217.015.a6c4

Двухканальный дифракционный фазовый микроскоп

Изобретение относится к области фазовой микроскопии и касается дифракционного фазового микроскопа. Микроскоп включает в себя два источника света с разными длинами волн, микрообъектив, тубусную линзу, дифракционную решетку на пропускание, первую и вторую линзы дифракционного фазового модуля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608012
Дата охранного документа: 11.01.2017
25.08.2017
№217.015.a9c6

Способ модификации поверхности наночастиц оксида кремния с включенными квантовыми точками

Настоящее изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано для получения стабильных водных растворов полупроводниковых квантовых точек, покрытых оболочками оксида кремния, модифицированных активной группой для биоконъюгирования и стабилизированных полиоксиэтиленом. Описан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611541
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.a9c9

Способ получения композитного материала на подложке

Изобретение относится к полимерной химии. Выбирают металлические частицы двух разных размеров. Измельчают полимер до меньшего размера частиц металла. Раздельно перемешивают крупные и мелкие частицы металла с частицами полимера с образованием двух фракций порошков. Производят нагрев частиц...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611540
Дата охранного документа: 28.02.2017
Показаны записи 1-10 из 30.
10.09.2013
№216.012.690c

Миниатюрное устройство намагничивания и термостабилизации ферритовых свч резонаторов

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в интегральных СВЧ схемах, элементом которых является пленочный ферритовый резонатор. Технический результат состоит в повышении динамической устойчивости частоты резонатора при резких изменениях температуры окружающей среды и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492539
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.02.2014
№216.012.a3ea

Частотно-избирательное устройство для обработки сигналов на поверхностных акустических волнах

Изобретение относится к радиотехнике и акустоэлектронике и может быть использовано в устройствах измерительной техники и в радиосвязи. Достигаемый технический результат - повышение разрешающей способности частотно-избирательного устройства для обработки сигналов на ПАВ в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507677
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.05.2014
№216.012.c8ea

Способ определения электропроводности и толщины полупроводниковых пластин или нанометровых полупроводниковых слоев в структурах "полупроводниковый слой - полупроводниковая подложка"

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Технический результат - расширение функциональных возможностей одновременного определения электропроводности и толщины полупроводниковых пластин и электропроводности и толщины тонких полупроводниковых эпитаксиальных слоев в структурах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517200
Дата охранного документа: 27.05.2014
20.07.2014
№216.012.defb

Способ распознавания и классификации формы объектов в лабиринтных доменных структурах

Изобретение относится к средствам анализа цифровых изображений. Техническим результатом является обеспечение классификации объектов по геометрическим признакам в лабиринтных структурах. В способе определяют количество объектов на изображении структуры, в качестве морфологических признаков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522869
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.12.2014
№216.013.0cef

Устройство для определения параметров металлодиэлектрических структур

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения диэлектрической проницаемости и толщин нанометровых проводящих пленок, нанесенных на подложку из диэлектрического материала. Технический результат заключается в повышении чувствительности и расширении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534728
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.02.2016
№216.014.e8e4

Волноводная структура с разрешенными и запрещенными зонами

Изобретение относится к устройствам обработки и коммутации СВЧ-сигналов на полупроводниковых приборах и предназначено для использования в телекоммуникационных системах, электрически управляемых устройствах СВЧ-электроники, таких как полосовые или селективные фильтры, антенны, перестраиваемые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575995
Дата охранного документа: 27.02.2016
20.06.2016
№217.015.0428

Низкоразмерный свч фотонный кристалл

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в устройствах измерительной техники. Технический результат - уменьшение продольного размера фотонного кристалла вдоль направления распространения электромагнитной волны до величины, меньшей длины волны основного типа. Для этого в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587405
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.08.2016
№216.015.4c43

Регулируемая свч линия задержки на поверхностных магнитостатических волнах

Использование: для обработки сигналов в широкополосных СВЧ системах различного назначения. Сущность изобретения заключается в том, что регулируемая СВЧ линия задержки на магнитостатических волнах, содержит установленную неподвижно на основании диэлектрическую подложку с расположенными на ней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594382
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.88dc

Одномодовый плазмонный волновод

Изобретение относится к плазмонной интегральной оптике и может быть использовано при конструировании компонентов плазмонных устройств различного назначения. Одномодовый плазмонный волновод, выполненный в виде заполненного диэлектриком протяженного V-образного канала в пленке металла на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602737
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.9719

Многодиапазонная радиочастотная идентификационная метка на поверхностных акустических волнах

Изобретение относится к пьезоэлектрическим приборам, в частности к пассивным меткам на поверхностных акустических волнах для систем радиочастотной идентификации. Технический результат: предотвращение искажения кодового сигнала, генерируемого меткой, и снижение потерь сигнала за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609012
Дата охранного документа: 30.01.2017

Похожие РИД в системе