JPH01233807A - 静磁波遅延線型発振器 - Google Patents
静磁波遅延線型発振器Info
- Publication number
- JPH01233807A JPH01233807A JP5996388A JP5996388A JPH01233807A JP H01233807 A JPH01233807 A JP H01233807A JP 5996388 A JP5996388 A JP 5996388A JP 5996388 A JP5996388 A JP 5996388A JP H01233807 A JPH01233807 A JP H01233807A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetostatic wave
- coupler
- delay line
- magnetostatic
- wave generating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は静磁波（Ｍ ＳＷ・ｎａｇｎｅｔｏｓｔａｔｉ
ｃ ｗａｖｅ）遅延線型発振器の改良に関し１発振周波
数の掃引範囲の拡大をはかった静磁波遅延線型発振器に
関する。
ｃ ｗａｖｅ）遅延線型発振器の改良に関し１発振周波
数の掃引範囲の拡大をはかった静磁波遅延線型発振器に
関する。
〈従来の技術〉
第３図は従来の静磁波遅延線型発振器の出力をスペクト
ラム・アナライザＳ−Ａで測定する実験梢成例を示すも
ので、静磁波発生部１の入出カドランスジューサからの
信号をマイクロ波増幅器（以下、単に増幅器という）Ａ
およびカプラＣを含む閉ループによって発振させ、カプ
ラＣを介して信号をアナライザ内に取込んでいる。
ラム・アナライザＳ−Ａで測定する実験梢成例を示すも
ので、静磁波発生部１の入出カドランスジューサからの
信号をマイクロ波増幅器（以下、単に増幅器という）Ａ
およびカプラＣを含む閉ループによって発振させ、カプ
ラＣを介して信号をアナライザ内に取込んでいる。
なお１図では省略するが静磁波発生部１を構成する静磁
波発生体はＧＧＧ （ガドリニウム−ガリウム−ガーネ
ット）などの基板に￥ＴＧ （イツトリウム−鉄−ガー
ネット）薄膜を形成したものであり、この基板に磁界を
印加することにより発生′する静磁波を入出カドランス
ジューサで取出すことが出来る。
波発生体はＧＧＧ （ガドリニウム−ガリウム−ガーネ
ット）などの基板に￥ＴＧ （イツトリウム−鉄−ガー
ネット）薄膜を形成したものであり、この基板に磁界を
印加することにより発生′する静磁波を入出カドランス
ジューサで取出すことが出来る。
従来この様な静磁波遅延線型発振器は磁界の強さに応じ
た周波数の静磁波を発生する静磁波発生部１と１発生し
た周波数を増幅する増幅器およびカプラがそれぞれ別体
として構成され、各部品間をケーブルで結線して楕゛成
している。また、これらの部品は２５０ｍｍＸ９０ｍｍ
程度の基板よに固定されていた。この様な発振回路の発
振周波数はループ−周の時間とトランスジューサの波長
選択性によって決まる。
た周波数の静磁波を発生する静磁波発生部１と１発生し
た周波数を増幅する増幅器およびカプラがそれぞれ別体
として構成され、各部品間をケーブルで結線して楕゛成
している。また、これらの部品は２５０ｍｍＸ９０ｍｍ
程度の基板よに固定されていた。この様な発振回路の発
振周波数はループ−周の時間とトランスジューサの波長
選択性によって決まる。
静磁波（ＭＳＷ）の発振周波数ｆと周波数の関係は次式
により表すことが出来る。
により表すことが出来る。
ｆ ＝ ｒ （Ｈ＋２７Ｃ−Ｍｓ）’−（
２７℃−Ｍｓ ｅ＜ｅ ＜−（Ｌ Ｓ））”
・・・ （１）ここで。
２７℃−Ｍｓ ｅ＜ｅ ＜−（Ｌ Ｓ））”
・・・ （１）ここで。
γ：磁気回転比（２、８Ｍ１ｆ ｚ／ Ｏｅ・・・ＹＩ
Ｇの物性値） Ｈ：磁界の大きさ（Ｏｅ） ４πＭ５：飽和磁化（ＹＩＧの物性によって決まる値・
・・−数的には１７６０ ０ｅ 於 室温） β：ＭＳＷの波数（２π／λ） λニドランスジューサの形状によって 選択されるＭＳＷの波長 Ｓ：ＹＩＧ薄膜の厚さ なお、（１）式はＭＳＳＷＣ静磁表面波）の式であり。
Ｇの物性値） Ｈ：磁界の大きさ（Ｏｅ） ４πＭ５：飽和磁化（ＹＩＧの物性によって決まる値・
・・−数的には１７６０ ０ｅ 於 室温） β：ＭＳＷの波数（２π／λ） λニドランスジューサの形状によって 選択されるＭＳＷの波長 Ｓ：ＹＩＧ薄膜の厚さ なお、（１）式はＭＳＳＷＣ静磁表面波）の式であり。
その池のＭＳＦＶＷＲ？ＭＳＦ３ＶＷでは別の式になる
。しかし、以下の式は同様になる。
。しかし、以下の式は同様になる。
発振条件は次式によって表すことが出来る。
ｆ＝ｎ／（τ＋τ０） ・・・（２）
ｆ ｏ ＜ ｆ ＜ ｆ １− （３−１）ｆｏ −Ａ
＋ ｆ ｃ 、 （ｋ＋ ＞ １ ） ・”（３
−２）ｆ ｌ ＝Ａ２ ｆ ｃ 、 （０＜１２＜１
） −（３−３）ｆｃ＝（１，／λ）−（１／？−）
・（３−４）■式は位相条件の式、 （３−１）
式は遅延線を通過出来る周波数帯域の式であり、・（３
−４）式は静磁波の分散関係の式である。
ｆ ｏ ＜ ｆ ＜ ｆ １− （３−１）ｆｏ −Ａ
＋ ｆ ｃ 、 （ｋ＋ ＞ １ ） ・”（３
−２）ｆ ｌ ＝Ａ２ ｆ ｃ 、 （０＜１２＜１
） −（３−３）ｆｃ＝（１，／λ）−（１／？−）
・（３−４）■式は位相条件の式、 （３−１）
式は遅延線を通過出来る周波数帯域の式であり、・（３
−４）式は静磁波の分散関係の式である。
ここで。
ｎ＝整数
τ：静磁波遅延線による位相遅延時間
τ０：静磁波発生装置を構成する配線やアンプ等の静磁
波遅延線以外での遅延時間 １、ニドランスジューサ間の距離 λニドランスジューサの形状によって選択されるＭＳＷ
の波長 に１．Ａ２：回路によって決まる定数 上式において、遅延線での位相遅延時間τおよびこの遅
延線を通過出来る周波数帯域で。〜ｆ。
波遅延線以外での遅延時間 １、ニドランスジューサ間の距離 λニドランスジューサの形状によって選択されるＭＳＷ
の波長 に１．Ａ２：回路によって決まる定数 上式において、遅延線での位相遅延時間τおよびこの遅
延線を通過出来る周波数帯域で。〜ｆ。
は印加磁界Ｈ０によって制御することが出来る。
Ｚの周波数で発振が可能といわれている。
なお、τ。は印加磁界による影響を受けない。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ここで、仮にτ０を０とするとループ全体の遅延時間は
τになり発振可能な周波数ｆは次式の通りとなる。
τになり発振可能な周波数ｆは次式の通りとなる。
ｆ＝ｎ・１／τ ・・・（４）こ
の周波数ｆは磁界Ｈ，によって制御されｆＯやｆ、と同
様に増減する。
の周波数ｆは磁界Ｈ，によって制御されｆＯやｆ、と同
様に増減する。
一方τｏ：０の場合、このτＯ自身は印加磁界Ｈ０では
制御出来ない、このため発振周波数ｆはｆｏやｆ、と同
様な動きとならず、この帯域を外れてしまう。
制御出来ない、このため発振周波数ｆはｆｏやｆ、と同
様な動きとならず、この帯域を外れてしまう。
第４図はτ。が０でない場合の印加磁界に対する発振周
波数の変化を示すもので、印加磁界の変化に対して発振
周波数が急激に変化（モードジャンプ）する、この変化
は図示したようなヒステリシスを有している為、磁界の
掃引に対して発振周波数を滑かに変化させることが出来
ないという問題があった。このため従来は配線（主とし
て配線の距離を短くして）を工夫したり、遅れ要素の少
ない増幅器を用いてモードジャンプの影響を少なくする
ようにしているがモードジャンプを完全になくすことは
出来ないという問題があった。
波数の変化を示すもので、印加磁界の変化に対して発振
周波数が急激に変化（モードジャンプ）する、この変化
は図示したようなヒステリシスを有している為、磁界の
掃引に対して発振周波数を滑かに変化させることが出来
ないという問題があった。このため従来は配線（主とし
て配線の距離を短くして）を工夫したり、遅れ要素の少
ない増幅器を用いてモードジャンプの影響を少なくする
ようにしているがモードジャンプを完全になくすことは
出来ないという問題があった。
第５図はトランスジューサ間の距ＭＬを５ｍｍ。
静磁波の波長λを１ｍｍ、発振周波数帯域を３゜８〜４
．２ＧＨｚ程度とし、ケーブル間を極力短くして（静磁
波遅延線以外の位相遅延時間３．３Ｈｓ）発振周波数の
磁場による挿引を試みた例であるが、外部磁界を６４０
〜６８０ ０ｅで掃引したときにモードジャンプが起こ
らない状態で滑かに発振周波数が変化する範囲は０．２
８ＧＨｚ程度と極めて狭いものであった。
．２ＧＨｚ程度とし、ケーブル間を極力短くして（静磁
波遅延線以外の位相遅延時間３．３Ｈｓ）発振周波数の
磁場による挿引を試みた例であるが、外部磁界を６４０
〜６８０ ０ｅで掃引したときにモードジャンプが起こ
らない状態で滑かに発振周波数が変化する範囲は０．２
８ＧＨｚ程度と極めて狭いものであった。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みて成されたもので
、印加磁界の掃引に対して広い範囲で滑かな周波数変化
を得ることの出来る静磁波遅延発振器を提供することを
目的とする。
、印加磁界の掃引に対して広い範囲で滑かな周波数変化
を得ることの出来る静磁波遅延発振器を提供することを
目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉
上記問題点を解決するための本発明の構成は。
印加直流磁界の強度に対応した伝搬時間を持つ静磁波遅
延線を用いた静磁波遅延線型発振器において、前記発振
器は静磁波発生部１マイクロ波増幅器、カプラが同一基
板よに形成されるとともに。
延線を用いた静磁波遅延線型発振器において、前記発振
器は静磁波発生部１マイクロ波増幅器、カプラが同一基
板よに形成されるとともに。
前記カプラおよび各部品間がエツチングとパターニング
の技術により形成した導ｉ１［により接続され、前記カ
プラはマイクロ波増幅器と静磁波発生部の入力トランス
ジューサの間に円弧状に形成したことを特徴とするもの
である。
の技術により形成した導ｉ１［により接続され、前記カ
プラはマイクロ波増幅器と静磁波発生部の入力トランス
ジューサの間に円弧状に形成したことを特徴とするもの
である。
〈実施例〉
以下１本発明を図面に基づいて説明する。第１図は本発
明の静磁波遅延線型発振器の一実施例を示す平面図であ
る０図において１０は一辺が２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ
程度の矩形状の絶縁基板（Ａｉ’２０ｚ）である、この
基板の表面に入力トランスジューサ１１および出カドラ
ンスジューサ１２、カプラ１３および配線部（、Ｈで示
す部分）が金などの導電体を用いてエツチングとパター
ニングの技術により形成されている。
明の静磁波遅延線型発振器の一実施例を示す平面図であ
る０図において１０は一辺が２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ
程度の矩形状の絶縁基板（Ａｉ’２０ｚ）である、この
基板の表面に入力トランスジューサ１１および出カドラ
ンスジューサ１２、カプラ１３および配線部（、Ｈで示
す部分）が金などの導電体を用いてエツチングとパター
ニングの技術により形成されている。
入出カドランスジューサ１１．１２のよには一点鎖線で
示す位置にＧＧＧ基板にＹＩＧ薄膜を形成した静磁波発
生体が固定され、静磁波発生部１が構成される。
示す位置にＧＧＧ基板にＹＩＧ薄膜を形成した静磁波発
生体が固定され、静磁波発生部１が構成される。
カプラ１３は太さ１ｍｍと０．２ｍｍ、長さ１２．５ｍ
ｍ程度の導電体を円弧状に僅かな距離（０，５ｍｍ程度
）離して形成したものであり。
ｍ程度の導電体を円弧状に僅かな距離（０，５ｍｍ程度
）離して形成したものであり。
太い線を矢印イ方向に伝搬するマイクロ波の一部を細い
線で矢印口方向に取り出すようになっている。１７は前
記細い線に接続された抵抗、１８は直流成分遮断用のコ
ンデンサである。
線で矢印口方向に取り出すようになっている。１７は前
記細い線に接続された抵抗、１８は直流成分遮断用のコ
ンデンサである。
なお、カプラ１３は従来直線状に形成されていたが本発
明ではこれを円弧状とすることによりスペースファクタ
を改善するとともにカプラに接続する増幅器１５．入力
トランスジューサ１１への配線距離の短縮をはかってい
る（カプラの形状に起因する性能への影響はない）。
明ではこれを円弧状とすることによりスペースファクタ
を改善するとともにカプラに接続する増幅器１５．入力
トランスジューサ１１への配線距離の短縮をはかってい
る（カプラの形状に起因する性能への影響はない）。
第２図は上記構成の静磁波発生体に磁界を印加し、その
磁界の強さを変化させることにより発振周波数を掃引し
た実験値を示すものである０図によれば外部磁界を２３
００〜２８０−０ ０ｅ程度掃引することにより、２〜
３．２ＧＨｚ程度の範囲で発振周波数が変化している。
磁界の強さを変化させることにより発振周波数を掃引し
た実験値を示すものである０図によれば外部磁界を２３
００〜２８０−０ ０ｅ程度掃引することにより、２〜
３．２ＧＨｚ程度の範囲で発振周波数が変化している。
即ち、従来例の０．２８ＧＨｚの変化幅に比較して約４
倍の１゜２ＧＨｚの範囲にわたって変化していることが
分る。
倍の１゜２ＧＨｚの範囲にわたって変化していることが
分る。
〈発明の効果〉
以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば、静磁波発生部、マイクロ波増幅器、カプラを同
一基板よに形成し、各部品間をエツチングとパターニン
グの技術により形成した導電膜により接続し、増幅器と
静磁波発生部の入力トランスジューサの間を円弧状に形
成したので。
よれば、静磁波発生部、マイクロ波増幅器、カプラを同
一基板よに形成し、各部品間をエツチングとパターニン
グの技術により形成した導電膜により接続し、増幅器と
静磁波発生部の入力トランスジューサの間を円弧状に形
成したので。
全体を小形化することができ、静磁波遅延線以外での遅
延時間を最小限とすることが出来、その結果、印加磁界
の挿引に対して広い範囲で滑かな周波数変化を得ること
の出来る静磁波遅延線型発振器を実現することが出来る
。
延時間を最小限とすることが出来、その結果、印加磁界
の挿引に対して広い範囲で滑かな周波数変化を得ること
の出来る静磁波遅延線型発振器を実現することが出来る
。
第１図は本発明の静磁波遅延線型発振器の一実施例を示
す平面図、第２図は本発明の静磁波遅延線型発振器によ
る外部磁界と発振周波数の変化の関係を示す図、第３図
は従来の静磁波遅延線型発振器の一例をしめす図、第４
図はモードジャンプの一例を示す図、第５図は従来の静
磁波遅延線型発振器による外部磁界と発振周波数の変化
の関係を示す図である。 ｌ・・・静磁波発生部、１０・・・基板、１３・・・カ
プラ１１５・・・増幅器。 第１図 第７図 第３図 第５図 ／ト仰！ａオド （Ｏｅ）
す平面図、第２図は本発明の静磁波遅延線型発振器によ
る外部磁界と発振周波数の変化の関係を示す図、第３図
は従来の静磁波遅延線型発振器の一例をしめす図、第４
図はモードジャンプの一例を示す図、第５図は従来の静
磁波遅延線型発振器による外部磁界と発振周波数の変化
の関係を示す図である。 ｌ・・・静磁波発生部、１０・・・基板、１３・・・カ
プラ１１５・・・増幅器。 第１図 第７図 第３図 第５図 ／ト仰！ａオド （Ｏｅ）
Claims (1)
- 印加直流磁界の強度に対応した伝搬時間を持つ静磁波遅
延線を用いた静磁波遅延線型発振器において，前記発振
器は静磁波発生部，マイクロ波増幅器，カプラが同一基
板よに形成されるとともに前記カプラおよび各部品間が
エッチングとパターニングの技術により形成した導電膜
により接続され，前記カプラはマイクロ波増幅器と静磁
波発生部の入力トランスジューサの間に円弧状に形成し
たことを特徴とする静磁波遅延線型発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5996388A JPH01233807A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 静磁波遅延線型発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5996388A JPH01233807A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 静磁波遅延線型発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01233807A true JPH01233807A (ja) | 1989-09-19 |
Family
ID=13128328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5996388A Pending JPH01233807A (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 静磁波遅延線型発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01233807A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0548303A (ja) * | 1991-08-12 | 1993-02-26 | Murata Mfg Co Ltd | 移相器およびそれを用いた発振回路 |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP5996388A patent/JPH01233807A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0548303A (ja) * | 1991-08-12 | 1993-02-26 | Murata Mfg Co Ltd | 移相器およびそれを用いた発振回路 |
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