Показать меню

ЖИГ-резонатор

24.11.2022
0

ЖИГ-резонатор, резонатор на железо-иттриевом гранате — резонатор СВЧ-диапазона на основе ферромагнитного резонанса в железо-иттриевом гранате (сокр. ЖИГ).

ЖИГ-резонаторы имеют исключительно высокую добротность (2…3⋅103), при этом способны перестраиваться по частоте в широком диапазоне (в некоторых конструкциях — больше декады, в большинстве практических конструкций — порядка октавы).

Применение

На основе ЖИГ-резонаторов строятся перестраиваемые генераторы и фильтры СВЧ-диапазона. ЖИГ-генераторы используются в качестве гетеродинов анализаторов спектра и генераторов стандартных сигналов, благодаря сочетанию способности к перестройке в широком диапазоне и малых фазовых шумов. Фильтры, построенные на основе ЖИГ-резонаторов, находят применение в качестве преселекторов высококачественных приемников СВЧ-диапазона, в составе широкополосных умножителей частоты.

Устройство и принципы работы

Работа ЖИГ-резонаторов основана на явлении ферромагнитного резонанса (резонанса прецессионного движения спиновых моментов электронов) в монокристалах феррита — железо-иттриевого граната. От прочих ферритов, в которых также проявляются аналогичные резонансные явления, ЖИГ отличается малыми потерями различного происхождения, что и объясняет высокую добротность. Частота резонанса с высокой степенью линейности пропорциональна внешнему магнитному полю, что и позволяет осуществлять перестройку резонатора, и не зависит от размера образца, что позволяет сделать резонатор весьма малым.

Из-за сильной зависимости резонанса от формы, резонирующий элемент обычно оформляется в виде сферы (редко — диска) диаметром около 0,5 мм, с хорошо обработанной поверхностью. Для использования в качестве фильтра связь с резонатором осуществляется, как правило, двумя взаимно перпендикулярными индуктивными полупетлями, одна из которых соединяется с входом фильтра, другая — с выходом. Резонатор помещается между полупетлями, на держателе из материала с хорошей теплопроводностью. На нерезонансных частотах ЖИГ ведёт себя как диэлектрик и связь между линиями отсутствует в силу их перпендикулярности. На частотах, близких к резонансу возникают компоненты поля, обеспечивающие сильную связь входной и выходной цепей. В случае использования резонатора в составе генератора можно обойтись одной петлёй связи, что упрощает конструкцию.

На аналогичном принципе действует фильтр с резонатором в окне между перпендикулярными волноводами.

Резонатор с цепями связи помещается в магнитную систему, обеспечивающую подмагничивание. Как правило, система состоит из двух соленоидов (один для создания основного поля, другой, с меньшим числом витков, для обеспечения модуляции поля) и постоянного магнита (для уменьшения потребления тока основным соленоидом).

Еще по этой теме:
AN/AAS-53
10:00, 06 июль
AN/AAS-53
AN/AAS-53 — американская оптико-электронная система третьего поколения. Обеспечивает наблюдение и слежение, а также целеуказание для управляемых боеприпасов таких как AGM-114 Hellfire. Предназначена
Согласованный фильтр
18:01, 12 октябрь
Согласованный фильтр
Согласованный фильтр — линейный оптимальный фильтр, построенный исходя из известных спектральных характеристик полезного сигнала и шума. Согласованные фильтры предназначены для выделения сигналов
Линейная частотная модуляция
20:29, 16 декабрь
Линейная частотная модуляция
Линейная частотная модуляция (ЛЧМ) сигнала — это вид частотной модуляции, при которой частота несущего сигнала изменяется по линейному закону. Математическое описание Во временной области
Микросхемы генераторов звуковой частоты
15:59, 11 декабрь
Микросхемы генераторов звуковой частоты
Микросхемы звукогенераторов — специализированные микросхемы для генерации звука. Они могут использоваться для воспроизведения звуковых эффектов и синтезированной музыки (см. chiptune) в компьютерах,
Эффект Парселла
14:14, 06 декабрь
Эффект Парселла
Эффект Парселла (Purcell effect, встречается также написание Эффект Пёрселла) — в квантовой электродинамике увеличение скорости испускания осциллятора в резонаторе по сравнению со скоростью
Польза дизельного генератора
01:36, 12 июнь
Польза дизельного генератора
Сегодня все чаще можно встретить во многих отраслях дизельные генераторы. Например в сельском хозяйстве генераторы маленькой мощности освещают помещения, а более мощные устройства используются для
Комментарии:
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail: