Пространственная и частотная фильтрация СВЧ сигналов с использованием магнитостатических волн

• Автор: Резванов, Александр Геннадиевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Возбуждение пучков магнитостатических волн (МСВ) в произвольно намагниченных ферритовых пленках преобразователями различных типов
1.1. Самосогласованная задача о возбуждении пучков МСВ преобразователем произвольного типа: постановка и аналитическое решение в замкнутой форме
1.2. Возбуждение пучков поверхностных МСВ полосковым преобразователем
1.3. Возбуждение пучков поверхностных МСВ копланарной линией передачи. Влияние металлических экранов на формирование пучков волн
1.4. Возбуждение пучков прямых объемных МСВ полосковым преобразователем
Приложение П1.1. Сведение системы сингулярных интегральных уравнений самосогласованной задачи о возбуждении пучков МСВ к интегральному уравнению Фредгольма 2 рода
Приложение П1.2. К самосогласованной задаче о возбуждении пучков поверхностных МСВ полосковым преобразователем (приведение дисперсионного уравнения для поверхностных МСВ к принятой в диссертации системе координат и обозначений)
Приложение П1.3. Собственные функции и норма намагниченности для поверхностных магнитостатических волн в ферритовой пленке (включая случай наличия металлических экранов)

Приложение П1.4. Собственные функции и норма намагниченности для прямых объемных магнитостатических волн
Глава 2. Фильтры (линии задержки) на МСВ в слоистых феррит-диэлектрических волноводных структурах
2.1. Самосогласованная задача о возбуждении и приеме МСВ в слоистых феррит-диэлектрических волноводных структурах преобразователями произвольного типа
2.2. Фильтры (линии задержки) на основе симметричных и несимметричных копланарных преобразователей
Глава 3. Электромагнитное поле квази-ТЕМ волн планарных линий передачи со слоистым диэлектрическим заполнением
3.1. Построение вычислительной процедуры для расчета электромагнитного поля планарной линии передачи со слоистым диэлектрическим заполнением
3.2. Результаты численного расчета электромагнитного поля симметричной копланарной линии передачи
Приложение П3.1. Интерактивная программа расчета электромагнитного поля квази-ТЕМ волн планарных линий передачи со слоистым диэлектрическим заполнением
Заключение
Литература

Введение
Актуальность темы
Диссертационная работа посвящена поиску новых возможностей осуществления пространственной и частотной фильтрации СВЧ сигналов с применением магнитостатических волн, возбуждаемых в слоистых феррит-диэлекгрических структурах преобразователями различных типов.
Исследования спиновых и магнитостатических волн в ферритовых пленках на протяжении последних лет привели к возникновению нового научного направления - спин-волновой электроники СВЧ (см., например, обзоры [1-4]). Под магнитостатическими волнами (МСВ) обычно понимают длинноволновые спиновые возбуждения, обусловленные дипольным взаимодействием. Их фазовая скорость мала по сравнению со скоростью электромагнитных волн в среде. Для описания магнитостатических волн можно использовать уравнения магнитостатики, а спектр находить без учета обменного взаимодействия.
Возросшее в последние годы количество исследований волновых процессов в ферритовых пленках и слоистых структурах на их основе стимулируется нуждами техники, в частности, функциональной микроэлектроники СВЧ, осуществляющей быструю обработку сигналов в реальном масштабе времени. Аналоговая обработка высокочастотных сигналов в радиолокационных и других СВЧ системах реализуется на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Однако, диапазон рабочих частот устройств на ПАВ оказался в силу технологических факторов ограниченным единицами гигагерц. В то же время развитие систем радиолокации, навигации, связи, вычислительной техники требует обработки сигналов непосредственно в СВЧ диапазоне. Создание таких устройств стало возможным благодаря применению магнитостатических волн.

®(х,у)

АкиЦ-р2)
г г-Ь г г + Ъ
1-ехр л ехр -л
V к V к У
(1.2.26)
где р = ехр(-яЬ/й), г = у + IX, и(1) - полный эллиптический интеграл 1 рода (обозначения соответствуют принятым на рис. 1.2.1). Норма (см. (1.1.7)) электромагнитной волны основного типа равна (с точностью до знака [24]) учетверенной мощности, переносимой этой волной, и в случае волны Т-типа может быть представлена в виде
Иу=2 И7-/2 (1.2.27)
где И7 - волновое сопротивление линии. В случае симметричной полосковой линии для IV можно получить [30]
„Д/М (1.2.28)
Собственные векторные функции линии передачи Е±у, Н±у определяются с точностью до произвольного (в том числе размерного) сомножителя. Таким образом, без ограничения общности в (1.2.26-1.2.27) можно положить 1= 1.
С учетом принятых на рис. 1.2.1 обозначений, интеграл возбуждения (1.1.11) запишем в виде
1у(лупг) ~
Ь/+с1/2 +оо
= | Л |с!у 1(Нх(х,уУт11х.'*(хХу,кю) + Ну(х,у)-тп/’(х,,/сж))-ехр(г/:„зу)]
/г/-г//2
Учитывая (1.2.25),(1.2.26), а также свойство четности (нечетности) собственных функций линии передачи, получим
к/+<$/2 4оо
иКуЛгв) = 1/ро I с!х(1у [1т(0(х)) I ЦЦ° I -СОкпуУ)

- Ке(0(х,у)) | шт° | т(кщу)]