JPH06104610A

JPH06104610A - フェリ磁性同調共鳴装置及びその調整方法

Info

Publication number: JPH06104610A
Application number: JP5205828A
Authority: JP
Inventors: Hassan Tanbakuchi; ハッサン・タンバクチ
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1993-07-28
Publication date: 1994-04-15
Also published as: DE4309852C2; US5294899A; GB9313855D0; GB2269483B; DE4309852A1; GB2269483A

Abstract

(57)【要約】【目的】フェリ磁性同調共鳴装置の周波数追跡性能を向
上する。【構成】一実施例では、フェリ磁性共鳴器(10,12,14,1
6)を複数直列接続して磁極間に配置する。磁極間隙が磁
極の一方(64)の回転により変化する部分と一定の部分が
あり、この回転によりフェリ磁性共鳴器間の共鳴周波数
のずれを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、フェリ磁性同調式共鳴装
置に関するものであり、各共鳴器が所要の周波数範囲に
わたって確実に周波数を追跡するようにするため、可動
磁極片を備えたＹＩＧ同調式共鳴回路に特に関係するも
のである。

【０００２】

【従来技術と問題点】スペクトラム・アナライザは、特
定の周波数帯域について入力信号のパワー及び変調特性
を表示する走査受信機である。スペクトラム・アナライ
ザは、例えば、０〜２７ＧＨｚの極めて広い周波数範囲
をカバーすることができる。２〜２７ＧＨｚの範囲の高
周波数部分では、イメージ及び多重応答を排除するた
め、一般に、スーパーヘテロダイン受信機が、同調可能
な帯域フィルタと共に用いられる。帯域フィルタは、一
般に、ＹＩＧ同調式共鳴フィルタである。

【０００３】ＹＩＧ同調式共鳴フィルタは、ＲＦ信号の
入出力をおこなうための２つの直交するハーフ・ループ
導体の間に吊るされたイットリウム鉄ガーネット（ＹＩ
Ｇ）球から構成される。ＹＩＧ材料は、フェリ磁性共鳴
を生じる。外部直流磁界が存在する場合、ＹＩＧ球の双
極子と磁界が整列し、強力な磁化を生じることになる。

【０００４】入力ハーフ・ループ導体に加えられるＲＦ
信号は、直流磁界に対して垂直な交番磁界を発生する。
ＹＩＧ球がなければ、磁界が、直交出力ハーフ・ループ
に結合されない。ＹＩＧ球の双極子は、ＲＦ信号の周波
数が双極子の共鳴周波数に近ければ、印加される直流磁
界のまわりにおいてＲＦ信号の周波数で歳差運動を生じ
る。ＹＩＧ共鳴器の共鳴周波数は、ｆp＝γ（Ｈ0±Ｈa）ここで、Ｈ0は、エルステッドで表した、印加される直
流磁界の強さであり、Ｈaは、ＹＩＧ材料内の内部異方
性磁界であり、γは、磁気回転比（２．８ＭＨｚ／エル
ステッド）である。

【０００５】共鳴周波数ｆpまたはそれに近いＲＦ信号
を入力ハーフ・ループに加えると、ＲＦ信号によって、
ＹＩＧ共鳴器の双極子にＲＦ信号の周波数で歳差運動が
生じる。歳差運動を行う双極子は、外部から印加される
直流磁界に対し垂直な平面において、ＲＦ周波数で回転
する円形偏向磁界を形成する。この回転磁界は、出力ハ
ーフ・ループ導体に結合されて、共鳴周波数において、
出力ループに入力ＲＦ信号から９０゜移相したＲＦ信号
を誘発する。共鳴帯域幅は、かなり狭くすることができ
るので、ＹＩＧ共鳴器は、ＲＦ周波数の優れたフィルタ
を形成する。該フィルタは、印加される直流磁界の強さ
を変えることによって同調可能である。

【０００６】ＹＩＧ同調式共鳴フィルタには、一般に、
選択性の高いフィルタ応答を得るため、直列に接続され
た３つ以上のＹＩＧ同調式共鳴器が含まれている。各共
鳴器には、入力及び出力ハーフ・ループを備えたＹＩＧ
球が備わっている。共鳴回路には、追加機能を組み込む
ことも可能である。例えば、入力共鳴器に関連したスイ
ッチを利用して、低周波入力信号をスペクトラム・アナ
ライザの低周波信号処理セクションにスイッチすること
ができる。高調波ミクサは、入力ＲＦ信号をＩＦ周波数
に逓降変換するために用いることが可能である。追跡Ｙ
ＩＧ同調フィルタ・ミクサについては、１９８９年３月
２８日に、Ｔａｎｂａｋｕｃｈｉに対して発行された米
国特許第４，８１７，２００号及び対応国日本特許出
願、昭和６３年第４５，６７６号に開示されている。

【０００７】ＹＩＧ同調共鳴フィルタから最適の性能を
得るため、各共鳴器は、同じか、または、ほぼ同じ周波
数に同調させるべきであり、また、これら共鳴周波数
は、問題となる周波数範囲にわたって追跡することが望
ましい。この要件から逸脱すると、フィルタの通過帯域
内にリプルが生じ、全体に周波数応答の劣化を生じる。
実際には、均一な磁界が全ての共鳴器に印加されている
場合、ＹＩＧ同調フィルタの中間共鳴器は、入力及び出
力共鳴器の追跡を行わないことがわかった。とりわけ、
フィルタの同調は、その周波数範囲の下方端から上方端
に向かって行われるので、中間共鳴器の周波数が、入力
及び出力共鳴器に対して下方に引き込まれる（ｐｕｌｌ
ｅｄｄｏｗｎ）。

【０００８】中間共鳴器の入力及び出力共鳴器への引き
込み（ｐｕｌｌｉｎｇ）は、中間ステージに用いられて
いる二重結合ループによって生じる。入力ＲＦ信号が、
単一ハーフ・ループを利用して、入力共鳴器に結合され
る。同様に、出力ＲＦ信号が、単一ハーフ・ループを利
用して、出力共鳴器から結合される。しかし、ＲＦ信号
は、単一ハーフ・ループよりもインダクタンスの大きい
二重ハーフ・ループを利用して、中間共鳴器に結合され
る。二重ハーフ・ループのインダクタンスのほうが大き
いので、上述の中間共鳴器に関する周波数の下方引き込
みが生じることになる。

【０００９】ＹＩＧ同調式共鳴回路の共鳴器が周波数の
関数として追跡を行うことを保証するため、動作周波数
が上昇するにつれて、中間共鳴器の周波数の同調は、上
方に、入力及び出力共鳴器の周波数の同調は下方に行わ
れる。従来技術によるアプローチの１つは、２つの磁極
片の間において共鳴器を円形に配列し、それぞれ、テー
パ状の面を備えた磁極片を利用することである。間隙内
における磁界は、磁極片間の距離に反比例して変動する
ので、間隙の磁界は、テーパ状の磁極片の面間で変化す
る。磁極片を回転させることによって、入力及び出力共
鳴器に対して、中間共鳴器を同調させることができる。
この従来技術の技法の場合、磁極片の面全体が、均一に
テーパ状になっている。このアプローチの場合、３つの
共鳴器を備えたフィルタに関して満足のいく性能が得ら
れるが、４つ以上の共鳴器を備えたフィルタに関する有
効性は、低下する。

【００１０】従来技術によるもう１つのアプローチは、
入力及び出力共鳴器の上または下に位置する磁極片に埋
め込まれたネジを利用することである。ネジは、磁極片
と同じ磁性材料で作られる。ネジを調整することによっ
て、入力及び出力に印加される磁界を変動させることが
できる。このアプローチの欠点は、特注の磁性ネジのコ
ストが高くつき、ネジは、通常、磁極片内で動かなくな
り、一般に、０．０００３インチのオーダのネジ調整
は、制御が困難であり、ネジが共鳴器に接触して、損傷
を及ぼすという潜在的可能性があるということである。

【００１１】

【発明の目的】本発明の一般的な目的は、改良されたＹ
ＩＧ同調式共鳴回路を提供することにある。

【００１２】本発明のもう１つの目的は、共鳴器が所要
周波数範囲にわたって追跡を行うＹＩＧ同調式共鳴回路
を提供することにある。

【００１３】本発明のさらにもう１つ目的は、４つ以上
の共鳴器を備えたＹＩＧ同調式共鳴回路の追跡を調整す
るための技法を提供することにある。

【００１４】本発明のさらにもう１つの目的は、低コス
トで、追跡の調整が容易なＹＧ共鳴回路を提供すること
にある。

【００１５】

【発明の概要】本発明によれば、以上の及びその他の目
的及び利点は、間隙内に磁界を発生するための磁気手段
と、直列に接続され、磁界内に配置された、複数のフェ
リ磁性共鳴器から成るフェリ磁性共鳴回路によって達成
される。磁界手段には、可回転磁極片が含まれている。
フェリ磁性共鳴器は、間隙内に配置され、入力ポートを
備えた最初の共鳴器と、出力ポートを備えた最後の共鳴
器、及び、１つ以上の中間共鳴器が含まれている。可回
転磁極片は、共鳴器のそれぞれに隣接した表面領域を備
えており、表面領域の１つ以上が、磁極の回転時に、隣
接する共鳴器に可変磁界を印加する第１の形状を備えて
おり、表面領域の１つ以上が、磁極の回転時に、隣接す
る共鳴器に定磁界を印加する第２の形状を備えている。
磁極片は、共鳴器のそれぞれが、ほぼ同じ共鳴周波数に
同調される位置まで回転する。

【００１６】磁極面の第１の表面領域は、１つ以上の中
間共鳴器に隣接して配置されており、ほぼ平坦であっ
て、直流磁界に垂直な平面内に位置している。磁極面の
第２と第３の表面領域は、最初と最後の共鳴器に隣接し
て配置され、直流磁界の方向に対して垂直から傾斜して
いる。磁極片は、直流磁界と平行な回転軸を備えてい
る。第１の表面領域は、回転軸から半径方向における所
定の距離内に配置されている。第２と第３の表面領域
は、回転軸から半径方向における所定の距離外に配置さ
れている。

【００１７】フェリ磁性共鳴器は、それぞれ、ＲＦ信号
を受信する入力結合ループと、入力結合ループに対して
ほぼ直交する出力結合ループと、ＲＦ信号の周波数が磁
界によって生じる共鳴周波数とほぼ同じ場合に、入力ル
ープから出力ループにＲＦ信号を結合する、入力ループ
と出力ループの間のフェリ磁性体から構成されるのが望
ましい。フェリ磁性共鳴器のそれぞれにおけるフェリ磁
性体は、ＹＩＧ球から構成される。フェリ磁性共鳴器の
入力ループ及び出力ループを方向を交互に変えて配置
し、ジグザグ・パターンを形成するのが望ましい。

【００１８】本発明のもう１つの態様によれば、直流磁
界を発生するための磁石と、磁極片と、直列に接続さ
れ、磁界内に配置された複数のフェリ磁性共鳴器から構
成されるフェリ磁性共鳴回路を同調させるための方法が
提供される。フェリ磁性共鳴器には、最初の共鳴器、最
後の共鳴器、及び、１つ以上の中間共鳴器が含まれてい
る。該方法は、表面領域の１つ以上が、磁極の回転時
に、隣接する共鳴器に可変磁界を印加する第１の形状を
備えており、表面領域の１つ以上が、磁極の回転時に、
隣接する共鳴器に定磁界を印加する第２の形状を備えて
いる、各共鳴器に隣接した表面領域を含む磁極面を備え
た磁極片を設けるステップと、フェリ磁性共鳴回路の所
望の周波数応答が得られるまで、磁界と平行な軸まわり
で磁極片を回転させるステップから構成される。

【００１９】磁極片を回転させるステップには、入力共
鳴器及び出力共鳴器の共鳴周波数が、１つ以上の中間共
鳴器の共鳴周波数と同じか、または、ほぼ同じになるよ
うに調整することが含まれている。共鳴器の共鳴周波数
は、動作周波数範囲の上方端に近くなるように調整する
のが望ましい。

【００２０】

【発明実施例の詳細な説明】図１には、本発明によるＹ
ＩＧ同調式共鳴フィルタの簡略透視図が示されている。
図２には、共鳴器と磁界の間の関係に関する立面図が示
されている。ＹＩＧ同調式共鳴フィルタには、入力共鳴
器１０、中間共鳴器１２、中間共鳴器１４、及び、出力
共鳴器１６が含まれている。共鳴器１０、１２、１４、
及び、１６は、入力同軸ライン２０と出力同軸ライン２
２の間において直列に接続されている。入力共鳴器１０
には、入力結合ループ２６と結合ループ２８の間に取り
付けられたＹＩＧ球２４が含まれている。共鳴器１２に
は、結合ループ２８と結合ループ３２の間に取り付けら
れたＹＩＧ球３０が含まれている。共鳴器１４には、結
合ループ３２と結合ループ３８の間に取り付けられたＹ
ＩＧ球３６が含まれている。出力共鳴器１６には、結合
ループ３８と結合ループ４２の間に取り付けられたＹＩ
Ｇ球４０が含まれている。

【００２１】結合ループ２６、２８、３２、３８、及
び、４２のそれぞれは、導電性である。入力結合ループ
２６及び出力結合ループ４２は、それぞれ、それぞれの
同軸ラインに接続されたハーフ・ループから構成され
る。結合ループ２８、３２、及び、３８は、それぞれ、
順次共鳴器を相互接続するための二重ハーフ・ループか
ら構成される。各共鳴器の入力及び出力結合ループは、
直交するのが望ましいが、性能をあまり低下させること
なく、約１０゜まで、直交から偏位することが可能であ
る。ＹＩＧ球２４、３０、３６、及び、４０は、電気的
に絶縁された、非磁性の支持ロッド４６、４８、５０、
及び、５２によって支持されている。

【００２２】図２に示すように、共鳴器１０、１２、１
４、及び、１６（図２では、それぞれ、ＹＩＧ球２４、
３０、３６、及び、４０で表されている）に対して、直
流磁界Ｈ0が印加される。磁界Ｈ0は、電磁石６０によっ
て発生する。共鳴器１０、１２、１４、及び、１６は、
固定磁極片６２と可回転磁極片６４の間の間隙内に配置
される。共鳴器１０、１２、１４、及び、１６は、磁界
Ｈ0の方向に対して垂直な平面内に位置するのが普通で
ある。電磁石６０のコイル６１（図２に概略が示されて
いる）に流れる電流を制御して磁界Ｈ0の大きさを変動
させることによって、共鳴器１０、１２、１４、及び、
１６の共鳴周波数は、所望の周波数範囲にわたって、同
調される。とりわけ、磁界Ｈ0が増すにつれて、共鳴周
波数も高くなる。

【００２３】望ましい実施例の場合、ＹＩＧ球２４、３
０、３６、及び、４０の直径は、約０．３ｍｍであり、
結合ループ２６、２８、３２、３８、及び、４２のそれ
ぞれの半径は、約０．４ｍｍである。支持ロッド４６、
４８、５０、及び、５２は、酸化アルミニウムが望まし
い。結合ループ２８、３２、及び、３８の端部は、アー
スに接続されている。同様に、入力結合ループの端部７
０及び出力結合ループ４２の端部７２は、アースに接続
されている。

【００２４】動作時、同軸ライン２０に受信する入力Ｒ
Ｆ信号によって、結合ループ２６にＲＦ電流が流れる。
ＲＦ電流によって、ＹＩＧ球２４の近くにはＲＦ磁界が
発生する。ＹＩＧ球２４がなければ、ＲＦ磁界は直交す
る結合ループ２８と結合しない。しかしながら、印加さ
れる磁界Ｈ0によって、ＹＩＧ球２４の共鳴周波数は、
入力ＲＦ信号の周波数と同じか、または、ほぼ同じにな
ると、ＲＦ信号によって、ＹＩＧ球２４の双極子は歳差
運動を生じ、ＲＦ信号の周波数になる。歳差運動を行う
双極子によって、結合ループ２８に結合される円形偏向
ＲＦ磁界が生じる。従って、共鳴器１０は、ＹＩＧ球２
４の共鳴周波数と同じか、または、ほぼ同じ周波数のＲ
Ｆ信号を通す。共鳴器１２、１４、及び、１６は、同様
に、選択性の高いＲＦフィルタを形成する働きをする。
電磁石６０のコイル６１を通る電流の変動に応じて、Ｈ
0を変動させることによって、フィルタの通過帯域が、
広い周波数範囲にわたって、同調される。

【００２５】図３には、ＹＩＧ同調式共鳴回路の望まし
い実施例が示されている。図１及び３の同様の構成要素
には、同じ参照番号がついている。図３に示すＹＩＧ同
調式共鳴回路は、一般に、金属化プラスチックまたは低
抵抗金属化高抵抗金属から作られた導電性シャーシ７８
に取り付けられた、スイッチされるＹＩＧ同調フィルタ
及びミクサから構成される。シャーシ７８には、共鳴器
１０、１２、１４、及び、１６、及び、関連する回路要
素を取り付けるための開口部が設けられている。入力結
合ループ２６の一方の端部は、同軸ライン２０に接続さ
れており、結合ループ２６のもう一方の端部は、入力ス
イッチ・アセンブリ８０に接続されている。スイッチ・
アセンブリ８０は、同軸ライン８２を介して、直流〜３
ＧＨｚの周波数範囲の入力信号を低周波処理セクション
にスイッチする。

【００２６】ＹＩＧ球支持ロッド４６、４８、５０、及
び、５２は、それぞれ、球位置決めアセンブリ８４、８
６、８８、及び、９０に取り付けられている。球位置決
めアセンブリは、３次元におけるそれぞれの球位置の調
整、及び、それぞれのＹＩＧ球の回転を可能にする。球
位置決めアセンブリによって、各ＹＩＧ球は、入力及び
出力結合ループに対して中心に配置される。さらに、球
位置決めアセンブリは、ＹＩＧ球を回転させて、各ＹＩ
Ｇ球の結晶軸が、外部直流磁界に対して、所望の配向に
つくようにすることができる。球位置決めアセンブリに
ついては、ＴｈｏｍａｓＷ．Ｆｉｎｋｌｅ及びＴｅｒ
ｒｙＡ．Ｊｏｎｅｓの名義で提出された「ＹＩＧＳ
ｐｈｅｒｅＰｏｓｉｔｉｏｎｉｇＡｐｐａｒａｔｕ
ｓ」と題する１９９２年７月２９日出願の米国特許出願
第９２１８２３号にさらに詳細な解説がある。

【００２７】図３の実施例の場合、出力共鳴器１６は、
イメージ強化高調波ミクサから構成される。ＬＯ周波数
が、同軸ライン１０２及びマイクロ・ストリップ回路１
０４を介してミクサに加えられる。ミクサのＩＦ出力
は、偶数調波と奇数調波のいずれの混合積が生じるかに
基いて分割され、偶数ＩＦ出力平衡不平衡変換器１０５
と奇数ＩＦ出力平衡不平衡変成器１０７のいずれに現わ
れる。イメージ強化ミクサについては、その開示参考ま
でに本書に組み込まれている、ＨａｓｓａｎＴａｎｂ
ａｋｕｃｈｉ名義で提出された「ＲｏｕｔｉｎｇＹＩ
Ｇ−ＴｕｎｅｄＭｉｘｅｒ」と題する１９９２年７月２
９日付米国特許出願第９２４６９８号にさらに詳細な解
説がある。

【００２８】上述のように、共鳴回路の同調は、その周
波数範囲の下方端から上方端に向かって行われるので、
入力共鳴器１０及び出力共鳴器１６は、周波数が、中間
共鳴器１２及び１４に対して引き込まれる。それぞれ、
共鳴器１０及び１６に関連した入力結合ループ２６及び
出力結合ループ４２´は、インダクタンスが、中間共鳴
器１２及び１４に関連した結合ループ２８、３２、及
び、３８よりも小さいので、周波数の引き込みが生じ
る。結合ループ４２´は、動作中、単一ハーフ・ループ
の有効インピーダンスを示す、平衡不平衡構造である。

【００２９】結合ループ２８、３２、及び、３８は、結
合ループ２６及び４２のインダクタンスのほぼ２倍にな
る。異なる共鳴器におけるインダクタンスが異なること
によって生じる周波数の引き込みを克服するため、印加
される直流磁界の調整が施される。すなわち、入力共鳴
器１０及び出力共鳴器１６に印加される磁界は、中間共
鳴器１２及び１４に印加される磁界に対して弱めるのが
望ましい。入力共鳴器１０及び出力共鳴器１６に印加さ
れる磁界を弱めると、これらの共鳴器の共鳴周波数が中
間共鳴器１２及び１４の共鳴周波数に等しいか、また
は、ほぼ等しくなる。共鳴周波数は、さらに、所要の周
波数範囲にわたって追跡する。

【００３０】本発明によれば、図１及び図３に示す共鳴
器構成によって、共鳴器１０、１２、１４、及び、１６
に必要な磁界を印加する表面形状を備えた磁極面１１０
を磁極片６４に設けることにより、所要の周波数範囲に
わたる追跡が行われることになる。磁極片６２と６４
（図２）の間の間隙における磁束は、Ｈ0Ｌによって得
られるが、ここで、Ｌは、磁極片６２と６４の間におけ
る間隙の寸法を表している。磁束は、一定のため、磁界
Ｈ0は、間隙Ｌが増すと、弱くなる。

【００３１】磁極片６４は、磁界Ｈ0の方向と平行な中
心軸１１２（図２）まわりを回転することができる。図
１、図４、及び、図６Ａに示すように、磁極片６４の磁
極面１１０には、ほぼフラットで、軸１１２に対して垂
直な平面内に位置する輪郭を備えた第１の表面領域１１
６が含まれるのが望ましい。第１の表面領域は、中間共
鳴器１２及び１４に隣接して配置されている。磁極面１
１０には、さらに、入力共鳴器１０に隣接した第２の表
面領域１１８と、出力共鳴器１６に隣接した第３の表面
領域１２０が含まれている。第２と第３の表面領域１１
８及び１２０は、その輪郭が軸１１２にて垂直から下方
へ傾斜しているので、これらの領域における磁極片６２
（図２）からの間隔は、領域１１６における間隔に比べ
て増大する。

【００３２】磁極片６４が軸１１２まわりを回転する
と、中間共鳴器１２及び１４は、フラットな表面領域１
１６の上に留まり、一定の磁界がこれらの共鳴器に印加
されることになる。しかし、入力共鳴器１０は、傾斜し
た表面領域１１８の上に位置し、出力共鳴器１６は、傾
斜した表面領域１２０の上に位置する。従って、磁極片
６４が軸１１２まわりを回転すると、入力共鳴器１０及
び出力共鳴器１６に可変磁界が印加される。磁極片６４
は、入力共鳴器１０と出力共鳴器１６の共鳴周波数が、
中間共鳴器１２及び１４の共鳴周波数と同じか、また
は、ほぼ同じになるまで、回転させるのが望ましい。こ
の調整が、所要周波数範囲の上方端かまたはその近くで
実施されると、共鳴器の追跡は、所要周波数範囲にわた
って行われる。

【００３３】図１、図４、図６Ａ、及び、図６Ｂには、
磁極片６４の磁極面１１０が、最もよく示されている。
傾斜した表面領域１１８及び１２０は、磁極面１１０の
中心軸１１２から所定の半径方向における距離Ｒだけオ
フセットしている。磁極片６４が、軸１１２まわりを回
転する時、フラットな表面領域１１６は、中間共鳴器１
２と１４の下に留まっている。望ましい実施例の場合、
傾斜した表面領域１１８及び１２０は、ほぼ扇形をして
いる。

【００３４】図６Ａ及び図６Ｂに最もよく示されている
ように、表面領域１２０は、表面領域１２０のエッジ１
２４から下方に角度α、できれば、約１゜で傾斜してい
る。傾斜表面領域１２０は、ほぼフラットであることが
望ましい。表面領域１１８は、領域１２０と同じ構造で
あることが望ましい。従って、表面領域１１８及び１２
０が、それぞれ、入力共鳴器１０及び出力共鳴器１６に
対して回転するにつれて、磁極片６２（図２）からの間
隔が、変化し、印加される磁界が変化する。傾斜した表
面領域１１８及び１２０は、磁極片６４と磁極片６２の
間における間隔を約０．１％調整することが可能である
ことが望ましい。

【００３５】望ましい実施例の場合、磁極片６４は、５
０％のニッケルと５０％の鉄から作られる。磁極片６４
は、所望の形状に機械加工され、さらに、水素中におい
て１０００゜Ｆ（３７７．８℃）で焼きなましを施され
る。

【００３６】ＹＩＧ同調式共鳴回路の適正な動作のた
め、磁極片６４の回転時、中間共鳴器１２及び１４は、
磁極面１１０のフラットな表面領域１１６に隣接したま
までなければならない。これは、図１及び図４に示すジ
グザグ・パターンによって可能になる。すなわち、結合
ループのジグザグ・パターンは、下記の要件を満たすこ
とが望ましい。各共鳴器の入力及び出力結合ループは、
共鳴器の共鳴周波数とは異なる周波数のＲＦ信号の減結
合を行うため、約１０゜以内で実質的に直交するのが望
ましい。

【００３７】この共鳴器の構成では、軸１１２から所定
の半径方向の距離Ｒ内に中間共鳴器１２及び１４を配置
するのが望ましく、また、入力共鳴器１０及び出力共鳴
器１６は、軸１１２から半径方向の距離Ｒを超えて配置
するのが望ましい。最後に、回路内の順次共鳴器の間の
間隔は、最小限にとどめるのが望ましい。図３及び図４
に示す望ましい実施例の場合、入力共鳴器１０及び出力
共鳴器１６における結合ループは、所望の物理的レイア
ウトをとるため、わずかに直交していない。

【００３８】図５には、磁極片６４に適した取り付け装
置の分解斜視図が示されている。図３に部分的に示され
たシャーシ７８は、その底部表面を示すため、反転され
ている。

【００３９】シャーシ７８には、磁極片６４のカラー１
３４に係合するための肩１３２を備えた開口部１３０が
設けられている。シャーシ７８の開口部１３６は、図３
に示すように、シャーシ７８の反対側に取り付けられた
共鳴器１０、１２、１４、及び、１６に対して磁極面１
１０を露出させる。シャーシ７８には、開口部１３０を
包囲する隆起したボス１４０が設けられている。磁極片
６４は、ボス１４０に固定されるネジ１４２及びワッシ
ャ１４４を取り付けることによって、開口部１３０に保
持される。バネ・ワッシャ１４６は、カラー１３４に配
置されて、アセンブリにバネ荷重をかける。隆起したボ
ス１４０は、開口部１３０における磁極片６４の回転を
可能にする。磁極片６４には、適合する回転ツールまた
は回転シャフトとの係合のためのスロット１５０が含ま
れている。バネ・ワッシャ１４６は、調整がすむと、磁
極片６４を固定位置に保持する。

【００４０】望ましい整列技法では、ＹＩＧ同調式共鳴
回路は、その周波数応答をモニターするための、スペク
トラム・アナライザまたはネットワーク・アナライザと
いった適切な計測器に接続され、ＲＦ信号が、その入力
に加えられる。磁界Ｈ0を変動させることによって、フ
ィルタをその周波数範囲の下方端部に同調させ、球を回
転させて、所望のフィルタ応答が得られるように、球の
異方性磁界に配向が施される。次に、磁界Ｈ0を変動さ
せることによって、フィルタをその周波数範囲の上方端
部に同調させ、所望のフィルタ応答が得られるように、
磁極片６４を回転させる。最後に、同調範囲の下方端部
において、フィルタ応答の再チェックが行われる。同調
範囲の上方及び下方端部における調整によって、所要の
周波数範囲における追跡が可能になる。

【００４１】図６Ｃには、本発明による磁極片の第２の
実施例が示されている。磁極片１６２の磁極面１６０
は、中心軸１６６に対して垂直な平面においてほぼフラ
ットな中心領域１６４を備えている。領域１６４の半径
方向の外側に配置された第２の表面領域１６８及び第３
の表面領域１７０は、図６Ａ及び図６Ｂに示す軸１１２
に対して垂直から下方に傾斜した領域１１８及び１２０
と同様、軸１６６に対して垂直から下方に傾斜してい
る。

【００４２】使用時、磁極片１６２は、中心表面領域１
６４が共鳴回路の中間共鳴器１２及び１４に隣接した位
置につくように配置される。表面領域１６８及び１７０
は、それぞれ、共鳴回路の入力及び出力共鳴器１０及び
１６に隣接して配置される。磁極片１６２が回転する
と、上述のように、入力及び出力共鳴器に印加される磁
界が変化する。

【００４３】図７Ａ及び図７Ｂには、本発明による磁極
片の第３の実施例が示されている。上述のように、動作
周波数範囲にわたる追跡を保証するため、入力及び出力
共鳴器は、周波数の同調を下方に行い、中間共鳴器は、
周波数の同調を上方に行うことができる。図７Ａ及び図
７Ｂの磁極片は、中間共鳴器の周波数を上方に同調させ
る。磁極片１８２の磁極面１８０には、中心軸１８６に
対して垂直な平面においてほぼフラットな環状外側領域
１８４が含まれている。第２の表面領域１８８及び第３
の表面領域１９０は、環状領域１８４内の円形領域に配
置される。表面領域１８８及び１９０は、環状領域１８
０の上方に隆起しており、軸１８６に対して鋭角をなす
よう垂直から傾斜している。

【００４４】磁極片１８２は、表面領域１８８及び１９
０が中間共鳴器１２及び１４に隣接するように配置され
る。環状表面領域１８４は、入力及び出力共鳴器１０及
び１６に隣接して配置される。磁極片１８２は、回転す
るので、入力及び出力共鳴器に印加される磁界は、一定
のままであり、中間共鳴器に印加される磁界は、変化す
る。磁極片１８２を回転させることによって、上述のよ
うに、動作周波数範囲にわたる追跡が可能になる。

【００４５】

【発明の効果】本発明の実施により、共鳴器の数が多数
になっても容易に低コストで追跡機能の調整が可能であ
り、スペクトラム・アナライザの前置選択装置等に用い
て有効であり、実用に供して有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のＹＩＧ同調共鳴フィルタの
簡略斜視図である。

【図２】本発明の一実施例のＹＩＧ同調共鳴フィルタの
立面図である。

【図３】本発明の望ましい実施例のＹＩＧ同調共鳴フィ
ルタの斜視図である。

【図４】図３のＹＩＧ同調共鳴フィルタのシャーシ除去
状態における簡略平面図である。

【図５】磁極片装着の詳細を示すための分解図である。

【図６Ａ】本発明の磁極片の第１の実施例の平面図であ
る。

【図６Ｂ】図６Ａの磁極片の傾斜表面を示すための部分
断面図である。

【図６Ｃ】本発明の磁極片の第２の実施例の平面図であ
る。

【図７Ａ】本発明の磁極片の第３の実施例の平面図であ
る。

【図７Ｂ】図７Ａの磁極片の部分立面図である。

【符号の説明】１０，１２，１４，１６：フェリ磁性共鳴器２０：入力同軸ライン２２：出力同軸ライン２４，３０，３６，４０：ＹＩＧ球２６，２８，３２，３８，４２：結合ループ４６，４８，５０，５２：支持ロッド６０：電磁石６１：コイル６２：固定磁極片６４：可回転磁極片７８：導電性シャーシ８０：スイッチ・アセンブリ８２：同軸ライン８４，８６，８８，９０：（ＹＩＧ）球位置決めアセン
ブリ１０２：同軸ライン１０４：マイクロ・ストリップ回路１０５，１０７：平衡不平衡変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】後記（イ）と（ロ）とから成り、（ハ）の
特徴を有するフェリ磁性同調共鳴装置（イ）第１、第２の磁極片を有し、前記第１、第２の磁
極片間の間隙に磁界を発生するための磁気手段。（ロ）前記間隙に配置され、前記磁界によって同調され
る複数の相互に接続された第１、第２の組のフエリ磁性
共鳴器から成るフェリ磁性共鳴回路。（ハ）前記第１の磁極片の回転により、前記磁界の１部
のみが変化し、前記第１の組のフエリ磁性共鳴器の共鳴
周波数のみを変化させ、前記第２の組のフエリ磁性共鳴
器の共鳴周波数と実質的に同一とする。
【請求項２】前記第１の組のフェリ磁性共鳴器が、前記
フェリ磁性共鳴回路の入力フェリ磁性共鳴器と出力フェ
リ磁性共鳴器とから成ることを特徴とする請求項１記載
のフェリ磁性同調共鳴装置。
【請求項３】固定磁極片と可回転磁極片との間隙に、複
数のフェリ磁性共鳴器を相互接続した共鳴回路を配置
し、前記間隙の磁界により前記共鳴器の共鳴周波数を制
御するフェリ磁性同調共鳴装置において、後記（イ）、
（ロ）から成るフェリ磁性同調共鳴装置の調整方法。（イ）前記可回転磁極片の回転に応じて前記間隙の１部
では磁界が変化し、前記間隙の別の１部では磁界が変化
しないように前記可回転磁極片の磁極面を形成する工
程。（ロ）前記可回転磁極片を回転して所定の前記共鳴器の
共鳴周波数を略同一にする工程。