Расчет резонаторного фильтра на прямых объемных магнитостатических волнах

Таблица 2

Глава 4. Связанные резонаторы

Улучшение неравномерности АЧХ и расширение полосы пропускания может быть обеспечено в случае критической связи между одинаковыми резонаторами [15]. При этом улучшается как подавление вне полосы так и крутизна скатов АЧХ.

"Магнитная" природа ПР позволяет для моделирования их связи с микрополосками и между собой использовать только индуктивности. Используя экспериментальные результаты в [14] по критической связи между резонаторами, предыдущее моделирование можно улучшить, принимая в расчет, как в случае отдельного МПР, индуктивности на входе и выходе. Эквивалентная схема, используемая для моделирования, показана на рис. 10.

В случае связанных резонаторов, индуктивность резонатора

,

вычисленный для расстояния d = 10 мкм между краем ПР и микрополосками;

– коэффициент связи между ПР и

– коэффициент связи с входом, рассчитывается как в случае критической связи резонаторов (λ/2-связь, [14]).

Настройка между этими двумя резонаторами позволяет получить требуемую степень связи (обычно сильную (сверхкритическую) или критическую связь).

Рис. 10. Полосно-пропускающий фильтр, содержащий два связанных ПР. R, L и C – сосредоточенные элементы, рассчитанные по измеренной кривой ФМР фильтра (lx = 0.94 мм, ly = 2.9 мм, t = 45 мкм, ΔH = 1 E). – входная индуктивная связь. Из-за связи со входом и следующим ПР,

Экспериментально, по измеренному значению может быть получено значение

,

где – частоты пиков АЧХ при сверхкритической связи.

Относительная полоса пропускания

может быть изменена регулированием связи между резонаторами.

Например, в случае диэлектрических резонаторов связь изменяется механически [15]. Новая индуктивность равна

,

в то время, как R и C неизменны.

Результаты показаны на рис. 11 и 12 для параметров матрицы рассеяния структуры. Неравномерность АЧХ менее 1 дБ была получена в полосе по уровню 3 дБ приблизительно шириной 7 МГц. Как и ожидалось, очевидное улучшение крутизны АЧХ, относительно случая одиночного ПР (кривая d = 10 мкм на рис. 7).

Рис. 11. Частотная зависимость коэффициента передачи полосно-пропускающего ПОМСВ фильтра с двумя λ/2-связанными ПР для = 10 мкм. R, L и C рассчитаны для микрополоска шириной 240 мкм и пленки ЖИГ c .

Дальнейшие улучшения АЧХ могут быть получены увеличением числа резонаторов, но потери при этом становится значительными, и уменьшением наводки, чтобы получить значительное внеполосное подавление при использовании узких микрополосков.

Рис. 12 Частотная зависимость коэффициента отражения на входе фильтра S11 полосно-пропускающего ПОМСВ фильтра с двумя -связанными ПР для = 10 мкм. Увеличение потерь компенсируется улучшением крутизны скатов и неравномерностью (пульсациями) АЧХ в полосе пропускания менее 2 дБ.

В случае рис. 12, относительная полоса пропускания, зависимая от параметра .

Мы измерили кривую ФМР структуры с двумя ПР при критической связи между резонаторами λ/2, чтобы получить оценку качества наших прогнозов. Конечно, изменяемая переменная теперь магнитное поле, а не частота, но мы измерили два значения, которые можно легко сравнить с предсказанным поведением рис. 12: и неравномерность (пульсации) амплитуды в отраженном сигнале.

Из анализа рис. 11 и 12 следует, что полученное из ФМР экспериментальное значение отличается от расчетного , где

и – постоянные магнитного поля, соответствующие частотам w. Неравномерность (пульсации) близка к 3 дБ против 2.5 дБ, рассчитанных на рис. 11 и 12.

Заключение

1. Проведен расчет узкополосных полосно-пропускающих фильтров на ПОМСВ, использующий гибридную модель, которая применяет распределенные структуры для расчета сопротивления излучения и реактанса излучения и затем определяет сосредоточенные элементы эквивалентной схемы.

2. Рассчитаны характеристики конструкций с ПР, учитывающие ширину линий ФМР пленки ЖИГ, размеры ПР, структуру, чтобы получить АЧХ резонаторных фильтров на ПОМСВ.

 Скачать реферат