×
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 51-60 из 90.
13.03.2019
№219.016.deb3

Способ выращивания корнеплодов

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к возделыванию корнеплодов, в частности кормовой свёклы, турнепса, брюквы, и может быть использовано в агроэкологии для эффективной рекультивации сельскохозяйственных земель. Способ выращивания корнеплодов заключается в предпосевной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681578
Дата охранного документа: 11.03.2019
29.03.2019
№219.016.edce

Способ формирования многослойного покрытия на частицах и устройство для его реализации (варианты)

Группа изобретений относится к области химии, в частности к оборудованию для химических или физических лабораторий и способу их применения, и может быть использована для формирования многослойных композитных покрытий на субмикро- или микрочастицах методом послойной адсорбции. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683115
Дата охранного документа: 26.03.2019
20.05.2019
№219.017.5d03

Неинвазивный способ повышения проницаемости гематоэнцефалического барьера

Изобретение относится к области экспериментальной медицины, а именно к нейрофизиологии, и может быть использовано для неинвазивного повышения проницаемости гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) у мышей. Воздействуют лазерным излучением на мозг без вскрытия черепа длиной волны 1268 нм с мощностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688013
Дата охранного документа: 17.05.2019
24.05.2019
№219.017.5e33

Устройство для коаксиального электрогидродинамического формования полимерных микро- или субмикронных структур

Изобретение относится к устройствам коаксиального электроформования полимерных капсул или тонких волокон микро- и субмикронного размера. Техническим результатом является обеспечение возможности формирования микро- и субмикронных структур определенной геометрической формы из полимерных растворов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688586
Дата охранного документа: 21.05.2019
29.05.2019
№219.017.62d5

Способ синтеза белка в культуре бактериальных клеток

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к способу синтеза белка в культурах бактериальных клеток. Способ включает модификацию поверхности клеток методом послойной адсорбции противоположно заряжённых полимеров и последующее термостатирование культуры клеток. Культуру клеток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688383
Дата охранного документа: 21.05.2019
23.07.2019
№219.017.b7fa

Гидрогелевый материал на основе соли хитозансодержащего вещества и способ его получения

Группа изобретений относится к области медицины, биотехнологии, косметологии и фармацевтической промышленности, а именно к получению лечебно-профилактического гидрогелевого материала на основе соли хитозансодержащего вещества с собственной биологической активностью, обладающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695223
Дата охранного документа: 22.07.2019
01.09.2019
№219.017.c529

Устройство для определения абсолютного квантового выхода люминесценции

Использование: для определения абсолютного квантового выхода люминесценции. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для определения абсолютного квантового выхода люминесценции исследуемого вещества содержит расположенные на одной оптической оси источник света, фотометрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698548
Дата охранного документа: 28.08.2019
01.09.2019
№219.017.c5e1

Свч фотонный кристалл

Использование: для создания СВЧ фотонного кристалла. Сущность изобретения заключается в том, что СВЧ фотонный кристалл выполнен в виде прямоугольного волновода, содержащего периодически чередующиеся в направлении распространения электромагнитного излучения металлические элементы, по крайней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698561
Дата охранного документа: 28.08.2019
02.09.2019
№219.017.c5f5

Способ фотохимиотерапии витилиго

Изобретение относится к медицине, а именно к дерматологии, и может быть использовано для фотохимиотерапии витилиго. Для этого осуществляют аппликацию на поверхность кожи фотосенсибилизирующего средства выбирают средство на основе субмикронных пористых частиц карбоната кальция размером менее 1.5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698871
Дата охранного документа: 30.08.2019
08.09.2019
№219.017.c8f9

Способ упрочнения стальной поверхности

Изобретение относится к упрочнению стали и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении для повышения износостойкости лезвий почвообрабатывающих орудий. Способ упрочнения стальной поверхности включает нагрев поверхности электрической дугой обратной полярности с использованием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699599
Дата охранного документа: 06.09.2019
Показаны записи 31-33 из 33.
16.05.2023
№223.018.5df5

Мажоритарный элемент на спиновых волнах

Использование: для построения высоконадежных помехоустойчивых телекоммуникационных систем. Сущность изобретения заключается в том, что мажоритарный элемент на спиновых волнах содержит структуру, выполненную в виде пластины из диэлектрика, с нанесенным на одну сторону слоем магнитоактивной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002758000
Дата охранного документа: 25.10.2021
16.05.2023
№223.018.5df6

Мажоритарный элемент на спиновых волнах

Использование: для построения высоконадежных помехоустойчивых телекоммуникационных систем. Сущность изобретения заключается в том, что мажоритарный элемент на спиновых волнах содержит структуру, выполненную в виде пластины из диэлектрика, с нанесенным на одну сторону слоем магнитоактивной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002758000
Дата охранного документа: 25.10.2021
06.06.2023
№223.018.791e

Осциллятор для генератора терагерцового излучения

Изобретение относится к прикладной физике и может быть использовано в измерительной технике для генерации и приема излучения в диапазоне частот 0.1-5 ТГц. Осциллятор для генератора терагерцового излучения включает гетероструктуру на основе слоев антиферромагнитного диэлектрика и платины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002742569
Дата охранного документа: 08.02.2021
+ добавить свой РИД