一种基于开口谐振环的YIG限幅器制造技术

本发明专利技术涉及微波器件以及磁学技术领域，具体涉及是一种基于开口谐振环的YIG限幅器，包括YIG薄膜，其一面接地，其中还包括开口谐振环结构和激励带线组；开口谐振环结构和激励带线组蚀刻于YIG薄膜另一面，开口谐振环结构位于激励带线组中激励带线间，通过将YIG薄膜一面接地，另一面蚀刻出激励带线组的方式以YIG薄膜为介质形成微带线结构，能够将电磁场集中于YIG薄膜中能有效的实现自旋波的激励，使电磁波能量在薄膜内能够有效的进行传递，从而减小通带内插损，同时开口谐振环结构位于激励带线组中激励带线间可以实现YIG限幅器带内杂波的抑制同时能够有效的抑制带内谐振点，使得通带内的插损更平坦而且更有利于扩展频带。内的插损更平坦而且更有利于扩展频带。内的插损更平坦而且更有利于扩展频带。

【技术实现步骤摘要】
一种基于开口谐振环的YIG限幅器


[0001]本专利技术涉及微波器件以及磁学
，具体涉及是一种基于开口谐振环的YIG限幅器。

技术介绍

[0002]限幅器是一种当信号的功率大于其阈值功率时，信号产生大的衰减，其输出功率被限制在输出阈值功率附近。而当信号功率小于阈值功率时，信号以较低的衰减通过限幅器。限幅器能够抑制高功率信号保护后继电路，并抑制高功率信号对后继电路产生干扰。
[0003]常用的限幅器一般为半导体限幅器，半导体限幅器通常使用场景为高功率限幅，而针对卫星通信场景，普通的地面通信设备所产生信号便可能对卫星信号产生干扰，在该场景下需要对地面通信信号等小功率信号进行限幅，半导体限幅器无法对小功率信号产生限幅效果。
[0004]钇铁石榴石(YIG)限幅器使用YIG薄膜中的一致限幅特性，使得外界微波信号与YIG材料中的自旋波信号产生非线性耦合，从而实现限幅效果，其典型限幅功率可以低至
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20dBm，能够有效的实现对
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10dBm以下小功率信号的限幅作用。
[0005]现有文献MSW Frequency Selective Limiters at UHF [J]John. D. Adam,Fellow, IEEE, and Steven N. Stitzer, Fellow, IEEE Transactions on MagneticsVolume 40, Issue 4. 2004. PP 2844
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2846 中公开了一种在存在干扰的情况下，频率选择性限幅器在维持RF接收机的动态范围方面具有潜在的应用，如图4所示其中提出了一种通过在基板上设计微带线然后将YIG薄膜倒扣在微带线上面进行激励的技术方案，通过这种方式制得的YIG限幅器在小功率信号处理中，插损较大。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对以上问题，提供一种基于开口谐振环的YIG限幅器。
[0007]采用的技术方案是，一种基于开口谐振环的YIG限幅器，包括YIG薄膜，YIG薄膜一面接地，其中还包括开口谐振环结构和激励带线组；开口谐振环结构和激励带线组蚀刻于YIG薄膜另一面，且开口谐振环结构位于激励带线组中激励带线间。
[0008]进一步的，开口谐振环结构包括第一开口谐振环和第二开口谐振环，第二开口谐振环设于第一开口谐振环内，且第一开口谐振环和第二开口谐振环几何中心重叠。
[0009]可选的，第一开口谐振环的开口方向与第二开口谐振环的开口方向不一致。
[0010]可选的，YIG薄膜的接地一面设置有金属基板。
[0011]进一步的，激励带线组、YIG薄膜和金属基板形成微带线结构，且激励带线组用于进行静磁波激励。
[0012]进一步的，激励带线组包括第一激励带线和第二激励带线，且第一激励带线和第二激励带线平行设置，第一激励带线一端和第二激励带线一端均接地。
[0013]进一步的，第一激励带线一端穿过YIG薄膜与金属基板连接，第二激励带线一端穿过YIG薄膜与金属基板连接。
[0014]可选的，还包括第一金属板和第二金属板，第一金属板和第二金属板设于YIG薄膜上，并与开口谐振环结构和激励带线组位于同一面，第一金属板和第二金属板接地。
[0015]可选的，第一金属板和第二金属板分别设于YIG薄膜两侧，且开口谐振环结构和激励带线组位于第一金属板和第二金属板间，YIG薄膜设有第一金属板和第二金属板的两侧侧壁进行金属化处理。
[0016]进一步的，YIG薄膜通过液相外延工艺生长在GGG衬底表面，再通过磨抛工艺将GGG衬底取出制得YIG薄膜。
[0017]本专利技术的有益效果至少包括以下之一；1、通过将YIG薄膜一面接地，另一面蚀刻出激励带线组的方式以YIG薄膜为介质形成微带线结构，能够将电磁场集中于YIG薄膜中能有效的实现自旋波的激励，使电磁波能量在薄膜内能够有效的进行传递，从而减小通带内插损。
[0018]2、通过在YIG薄膜上蚀刻开口谐振环结构，且开口谐振环结构位于激励带线组中激励带线间可以实现YIG限幅器带内杂波的抑制同时能够有效的抑制带内谐振点，使得通带内的插损更加平坦而且更加有利于扩展频带。
[0019]3、同时激励带线组中能量能够耦合到开口谐振环结构中，对YIG薄膜实现二次激励有利于实现插入损耗的进一步减小。
附图说明
[0020]图1为一种基于开口谐振环的YIG限幅器结构示意图；图2为一种基于开口谐振环的YIG限幅器俯视结构示意图；图3为另一种基于开口谐振环的YIG限幅器俯视结构示意图；图4为一种现有YIG限幅器结构示意图；图5为现有YIG限幅器仿真图；图6为本申请YIG限幅器仿真图；其中附图标记：1
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YIG薄膜、2
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金属基板、3
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第一激励带线、4
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第二激励带线、5
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第一金属板、6
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第二金属板、7
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第一开口谐振环、8
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第二开口谐振环。
具体实施方式
[0021]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022]需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想,遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0023]如图1至图3所示，一种基于开口谐振环的YIG限幅器，包括YIG薄膜1，YIG薄膜1一面接地，其中还包括开口谐振环结构和激励带线组；开口谐振环结构和激励带线组蚀刻于YIG薄膜1另一面，且开口谐振环结构位于激励带线组中激励带线间。
[0024]这样设计的目的在于，通过将YIG薄膜1一面接地，另一面蚀刻出激励带线组的方式以YIG薄膜1为介质形成微带线结构，能够将电磁场集中于YIG薄膜1中能有效的实现自旋波的激励，使电磁波能量在薄膜内能够有效的进行传递，从而减小通带内插损。
[0025]通过在YIG薄膜1上蚀刻开口谐振环结构，且开口谐振环结构位于激励带线组中激励带线间可以实现YIG限幅器带内杂波的抑制同时能够有效的抑制带内谐振点，使得通带内的插损更加平坦而且更加有利于扩展频带。
[0026]在具体实施中，开口谐振环结构包括第一开口谐振环7和第二开口谐振环8，第二开口谐振环8设于第一开口谐振环7内，且第一开口谐振环7和第二开口谐振环8几何中心重叠。
[0027]这样设计的目的在于，通过将第一开口谐振环7和第二开口谐振环8的几何中心重叠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于开口谐振环的YIG限幅器，包括YIG薄膜（1），所述YIG薄膜（1）一面接地，其特征在于，还包括开口谐振环结构和激励带线组；所述开口谐振环结构和激励带线组蚀刻于YIG薄膜（1）另一面，且开口谐振环结构位于激励带线组中激励带线间。2.根据权利要求1所述的一种基于开口谐振环的YIG限幅器，其特征在于，所述开口谐振环结构包括第一开口谐振环（7）和第二开口谐振环（8），所述第二开口谐振环（8）设于第一开口谐振环（7）内，且第一开口谐振环（7）和第二开口谐振环（8）几何中心重叠。3.根据权利要求2所述的一种基于开口谐振环的YIG限幅器，其特征在于，所述第一开口谐振环（7）的开口方向与第二开口谐振环（8）的开口方向不一致。4.根据权利要求1或2所述的一种基于开口谐振环的YIG限幅器，其特征在于，所述YIG薄膜（1）的接地一面设置有金属基板（2）。5.根据权利要求4所述的一种基于开口谐振环的YIG限幅器，其特征在于，所述激励带线组、YIG薄膜（1）和金属基板（2）形成微带线结构，且激励带线组用于进行静磁波激励。6.根据权利要求4所述的一种基于开口谐振环的YIG限幅器，其特征在于，所述激励带线组包括第一激励带线（3）和第二激励带线（4），...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘畅，樊鑫安，王明，杨青慧，
申请(专利权)人：成都威频科技有限公司，
类型：发明
国别省市：