YIG-resonator , yttriumjärngranatresonator - en mikrovågsresonator baserad på ferromagnetisk resonans i yttriumjärngranat ( förkortning YIG).
YIG-resonatorer har en exceptionellt hög kvalitetsfaktor (2…3⋅10 3 ), samtidigt som de kan ställa in frekvensen över ett brett område (i vissa konstruktioner - mer än ett decennium, i de flesta praktiska konstruktioner - ungefär en oktav).
Avstämbara oscillatorer och mikrovågsfilter är byggda på basis av YIG -resonatorer. YIG-generatorer används som lokala oscillatorer i spektrumanalysatorer och standardsignalgeneratorer på grund av deras kombination av brett avstämningsförmåga och lågt fasbrus . Filter byggda på basis av YIG -resonatorer används som förväljare för högkvalitativa mikrovågsmottagare, som en del av bredbandsfrekvensmultiplikatorer .
YIG-resonatorernas arbete är baserat på fenomenet ferromagnetisk resonans (resonans av precessionsrörelsen hos elektronernas spinmoment ) i enkristaller av ferrit -yttriumjärngranat . YIG skiljer sig från andra ferriter, där liknande resonansfenomen också manifesteras, genom låga förluster av olika ursprung, vilket förklarar den höga kvalitetsfaktorn. Resonansfrekvensen med en hög grad av linjäritet är proportionell mot det externa magnetfältet, vilket gör att resonatorn kan avstämmas, och är inte beroende av sampelstorleken, vilket gör det möjligt att göra resonatorn mycket liten.
På grund av resonansens starka beroende av formen [1] är resonanselementet vanligtvis utformat i form av en sfär (sällan en skiva) med en diameter på cirka 0,5 mm, med en väl avslutad yta. För användning som filter utförs anslutningen med resonatorn som regel av två ömsesidigt vinkelräta induktiva halvslingor, av vilka den ena är ansluten till filtrets ingång, den andra till utgången. Resonatorn placeras mellan halvslingorna, på en hållare gjord av ett material med god värmeledningsförmåga. Vid icke-resonanta frekvenser beter sig YIG som ett dielektrikum och det finns ingen koppling mellan linjerna på grund av deras vinkelräta. Vid frekvenser nära resonans uppstår fältkomponenter som ger en stark koppling mellan ingångs- och utgångskretsarna. Vid användning av en resonator som en del av generatorn kan en kommunikationsslinga undvaras, vilket förenklar konstruktionen.
Ett filter med en resonator i ett fönster mellan vinkelräta vågledare fungerar enligt en liknande princip .
Resonatorn med kopplingskretsar är placerad i ett magnetiskt system som ger magnetisering. Vanligtvis består systemet av två solenoider (en för att skapa huvudfältet, den andra med färre varv för att ge fältmodulering) och en permanent magnet (för att minska strömförbrukningen för huvudsolenoiden).