Согласование микрополосковых преобразователей магнитостатических волн

• Автор: Бабичев, Виктор Рудольфович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 159 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛН
1.1. Модель линии передачи
1.2. Метод расчета устройств на магнитостатических волнах
1.2.1. Эквивалентная двухпроводная линия
1.2.2. Входное сопротивление отрезка линии, содержащей полосковые проводники и намагниченную ферритовую пленку
1.3. Результаты и выводы
2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПЛАНАРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЕЙ
2.1. Приближенный метод расчета сопротивления излучения преобразователей магнитостатических волн, распространяющихся в многослойной структуре с ферритовой пленкой при произвольном направлении приложенного постоянного магнитного поля
2.1.1. Основные предположения
2.1.2. Уравнения электромагнитного поля и выражения для полей магнитостатических волн
2.1.3. Граничные условия и дисперсионное уравнение
2.1.4. Поля магнитостатических волн
2.1.5. Мощность, уносимая распространяющимися магнитостатическими волнами
2.2. Приближенный метод расчета сопротивления излучения преобразователей поверхностных магнитостатических волн, распространяющихся в многослойной структуре с ферритовой пленкой
2.3. Приближенный метод расчета сопротивления излучения преобразователей поверхностных магнитостатических волн, расположенных на поверхности
ферритовой пленки
2.4. Приближенный метод расчета сопротивления излучения преобразователей прямых объемных магнитостатических волн, распространяющихся в многослойной структуре с ферритовой пленкой
2.5. Точный метод расчета импеданса излучения микрополоскового преобразователя поверхностных магнитостатических волн
2.5.1. Импеданс микрополоскового излучателя ПМСВ и интегральное уравнение для тока
2.5.2. Метод решения интегрального уравнения
2.5.3. Вычисление функций /(п)(&)

2.5.4. Вычисление интегралов, определяющих коэффициенты системы алгебраических уравнений
2.6. Выводы
3. МЕТОДЫ СОГЛАСОВАНИЯ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛН
3.1. Согласование с помощью одиночных шлейфов
3.1.1. Постановка задачи
3.1.2. Расчет согласующих шлейфов
3.2. Широкополосные согласующие цепи для преобразователей магнитостатических волн
3.2.1. Метод расчета широкополосных согласующих цепей
3.2.2. Результаты расчета широкополосных согласующих цепей
3.3. Выводы
4. ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПОВЕРХНОСТНЫХ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛН
4.1. Микрополосковые преобразователи для широкополосных фильтров и линий задержки на поверхностных магнитостатических волнах
4.2. Метод расчета входного сопротивления короткозамкнутых микрополосковых преобразователей и согласующих шлейфов к ним
4.2.1. Преобразователь ПМСВ, изготовленный на поликоровой подложке
4.2.2. Преобразователь ПМСВ, изготовленный на ферритовой пленке
4.2.2.1. Расчет погонной индуктивности микрополосковой линии, возбуждающей поверхностные магнитостатические волны
4.2.2.2. Метод расчета входного сопротивления преобразователя ПМСВ, изготовленного на ферритовой пленке
4.3. Результаты и выводы
5. ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПРЯМЫХ ОБЪЕМНЫХ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛН
5.1. Микрополосковые преобразователи для устройств на прямых объемных магнитостатических волнах
5.2. Сопротивление и реактанс излучения микрополосковой линии
5.3. Метод расчета входного сопротивления короткозамкнутых микрополосковых преобразователей ПОМСВ
5.4. Результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Список сокращений и обозначений
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика;
ЖИГ - железо-иттриевый гранат;
КПЛ - копланарная линия;
МПЛ - микрополосковая линия;
МСВ - магнитостатическая волна;
МДФ-структура - структура металл-диэлектрик-феррит;
МДФД-структура - структура металл-диэлектрик-феррит-диэлектрик; МДФДМ-структура - структура металл-диэлектрик-феррит-диэлектрик-металл;
НКПЛ - несимметричная КПЛ;
ОМСВ - объемная МСВ;
ООМСВ - обратная ОМСВ;
ПМСВ - поверхностная МСВ;
ПП - полосковые проводники (полосковых линий);
СВЧ - сверхвысокие частоты;
ФГІ - ферритовая пленка;
ФЧХ - фазо-частотная характеристика;
ЭМВ - электромагнитная волна;
В - магнитная индукция ; с - скорость света;
С - погонная емкость;
/ - частота МСВ;
Д - частота нижней границы частотного диапазона существования ПМСВ;
/2 - частота верхней границы частотного диапазона существования ПМСВ в свободной ФП;

2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПЛАНАРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ.
Результаты теоретического и экспериментального исследований свойств МСВ, распространяющихся в широкополосной волноведущей МДФДМ-структуре и ее более простых частных модификациях, содержащих намагниченную ферритовую пленку, показали, что на ее основе возможна реализация различных форм дисперсионной характеристики, необходимых для разработки большинства спинволновых устройств СВЧ. Проблема состоит в проектировании оптимальных преобразователей ЭМВ в МСВ, формирующих заданную АЧХ устройств, в том числе сложных, многоэлементных, в которых имеется взаимодействие токов, неоднородность их распределения по ширине проводников и связь между токами в них и МСВ. Наиболее привлекательными представляются преобразователи, непосредственно нанесенные на ферритовую пленку, эффективно возбуждающие и принимающие ПМСВ, поскольку при использовании объемных МСВ возникают трудности с подавлением высших толщинных типов волн.
В настоящее время наиболее универсальной является приближенная теория преобразователей МСВ, развитая в работах [З-б, 12, 14-16, 33]. Она использует концепции преобразователей поверхностных акустических волн (ПАВ) с учетом специфики распространения МСВ и позволяет во многих случаях приближенно описывать одно- и многоэлементные преобразователи МСВ, а также содержащие их устройства магнитостатических волн: линии задержки, заграждающие и пропускающие фильтры и т.д.