RU2712922C1 - Thin-film magnetic antenna - Google Patents

Abstract

FIELD: measuring equipment.

SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment and is intended for measurement of value and direction of weak magnetic fields in wide range of frequencies and can be used primarily in magnetometry. Thin-film magnetic antenna comprises a microwave generator, a thin magnetic film, an amplitude detector, a magnetic system which generates a constant displacement field directed at an angle α to difficult magnetization axis of thin magnetic film, wherein the thin magnetic film is placed under the section of the strip conductor, which is the inductive part of the resonator of the microwave generator.

EFFECT: reduced weight and dimensions of the device while providing a wide operating frequency band.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно -предназначено для измерения величины и направления слабых магнитных полей в широком диапазоне частот и может использоваться в первую очередь в магнитометрии.The invention relates to measuring equipment, and more specifically, is intended to measure the magnitude and direction of weak magnetic fields in a wide frequency range and can be used primarily in magnetometry.

Известен магнитометр [Патент СССР №855561, МПК G01R 33/02, опубл. 15.08.1981], содержащий кварцевый генератор тока возбуждения, который через конденсатор подключен к контуру измерительного преобразователя, состоящего из катушки с тонкопленочным магниточувствительным сердечником и конденсатора. Поле катушки направлено вдоль оси трудного намагничивания пленки. Один вывод контура подключен к базе дополнительного транзистора, а другой к конденсатору блокировки и опорному диоду, который через резистор подключен к источнику питания. Эмиттер дополнительного транзистора подключен к фильтру низкой частоты, состоящему из резистора и конденсатора. В цепи питания коллектора этого транзистора последовательно включена высокочастотная катушка с положительной обратной связью с катушкой контура измерительного преобразователя. К фильтру низкой частоты подключен регистрирующий прибор. Кварцевый генератор тока возбуждения через конденсатор подает ток высокой частоты на параллельный колебательный контур измерительного преобразователя. Собственная резонансная частота контура выбрана таким образом, чтобы при нулевом внешнем магнитном поле, частота тока возбуждения попадала бы на склон резонансной кривой (на уровне 0.7 от резонансного значения) контура измерительного преобразователя. При воздействии внешнего магнитного поля, направленного вдоль оси легкого намагничивания тонкопленочного сердечника, изменяется индуктивность катушки, что приводит к изменению резонансной частоты контура. В результате меняется комплексное сопротивление контура измерительного преобразователя на частоте тока возбуждения. Это приводит к изменению величины снимаемого с контура высокочастотного напряжения. Напряжение с контура подается на базу дополнительного транзистора, в коллекторной цепи которого подключена высокочастотная катушка, и, за счет положительной индуктивной обратной связи с катушкой контура, уменьшает собственные потери контура измерительного преобразователя, увеличивая его добротность. В эмиттерной цепи транзистора с помощью низкочастотного фильтра из резистора и конденсатора выделяется огибающая высокочастотного напряжения на контуре. Эта огибающая соответствует измеряемому магнитному полю и фиксируется с помощью регистрирующего прибора.Known magnetometer [USSR Patent No. 855561, IPC G01R 33/02, publ. 08/15/1981], containing a quartz excitation current generator, which is connected through a capacitor to the circuit of a measuring transducer consisting of a coil with a thin-film magnetosensitive core and a capacitor. The coil field is directed along the axis of the difficult magnetization of the film. One terminal of the circuit is connected to the base of an additional transistor, and the other to a blocking capacitor and a reference diode, which is connected to a power source through a resistor. The emitter of the additional transistor is connected to a low-pass filter, consisting of a resistor and a capacitor. In the collector power circuit of this transistor, a high frequency coil with positive feedback from the transmitter coil is connected in series. A recording device is connected to the low-pass filter. A quartz oscillator of the excitation current through the capacitor delivers a high-frequency current to a parallel oscillatory circuit of the measuring transducer. The natural resonant frequency of the circuit is chosen so that, at a zero external magnetic field, the frequency of the excitation current falls on the slope of the resonance curve (at a level of 0.7 of the resonance value) of the measuring transducer circuit. Under the influence of an external magnetic field directed along the axis of easy magnetization of the thin-film core, the inductance of the coil changes, which leads to a change in the resonant frequency of the circuit. As a result, the complex resistance of the transmitter circuit changes at the frequency of the excitation current. This leads to a change in the magnitude of the high-frequency voltage removed from the circuit. The voltage from the circuit is supplied to the base of the additional transistor, in the collector circuit of which a high-frequency coil is connected, and, due to the positive inductive feedback from the coil of the circuit, reduces the self-losses of the transmitter circuit, increasing its quality factor. In the emitter circuit of the transistor with the help of a low-pass filter, the envelope of the high-frequency voltage on the circuit is extracted from the resistor and capacitor. This envelope corresponds to the measured magnetic field and is fixed using a recording device.

Известен также магнитометр [Патент СССР №945835, МГЖ G01R 33/02, опубл. 23.07.1982], содержащий анизотропный ферромагнитный тонкопленочный сердечник с направлением измеряемого поля и поля смещения вдоль оси легкого намагничивания, а поля высокочастотного возбуждения и направления съема информации - вдоль оси трудного намагничивания, кварцевый генератор тока возбуждения с колебательным измерительным контуром, ключ, делитель напряжения, низкочастотный генератор импульсов, а также преобразователь высокочастотного напряжения в постоянное напряжение, подключенный к выходу кварцевого генератора тока возбуждения. В устройстве введена намотанная на сердечник под углом π/4 к оси легкого намагничивания катушка ориентации вектора намагниченности, зашунтированная диодом и подключенная через ключ к низкочастотному генератору импульсов. Высокочастотный сигнал с выхода транзистора генератора тока возбуждения подается на делитель напряжения, составленный из последовательно соединенных конденсатора связи и измерительного контура. Собственная резонансная частота измерительного контура выбрана ниже частоты генератора тока возбуждения, поэтому сопротивление контура носит емкостной характер. При воздействии измеряемого магнитного поля на пленочную среду сердечника вдоль оси легкого намагничивания изменяется индуктивность контурной обмотки катушки, что приводит к изменению резонансной частоты измерительного контура. Это вызывает изменение емкостного сопротивления контура, а соответственно возникает амплитудная модуляция высокочастотного напряжения на контуре, соответствующая величине измеряемого магнитного поля. С помощью преобразователя высокочастотного напряжения на контуре в постоянное напряжение выделяется низкочастотная огибающая напряжения на контуре, которая соответствует измеряемому магнитному полю.Also known magnetometer [USSR Patent No. 945835, MGZH G01R 33/02, publ. 07.23.1982], containing an anisotropic ferromagnetic thin-film core with the direction of the measured field and the bias field along the axis of easy magnetization, and the high-frequency field of excitation and the direction of information retrieval along the axis of difficult magnetization, a quartz excitation current generator with an oscillatory measuring circuit, a key, a voltage divider, a low-frequency pulse generator, as well as a converter of high-frequency voltage to DC voltage connected to the output of the quartz oscillator of the excitation current I. An magnetization vector orientation coil, shunted by a diode and connected via a key to a low-frequency pulse generator, is introduced into the device and is wound around the core at an angle π / 4 to the axis of easy magnetization. A high-frequency signal from the output of the transistor of the field current generator is supplied to a voltage divider composed of series-connected coupling capacitors and a measuring circuit. The natural resonant frequency of the measuring circuit is chosen below the frequency of the excitation current generator, therefore, the circuit resistance is capacitive in nature. When the measured magnetic field acts on the film medium of the core along the axis of easy magnetization, the inductance of the loop coil of the coil changes, which leads to a change in the resonant frequency of the measuring loop. This causes a change in the capacitance of the circuit, and accordingly there is an amplitude modulation of the high-frequency voltage on the circuit, corresponding to the magnitude of the measured magnetic field. Using the converter of high-frequency voltage on the circuit to direct voltage, a low-frequency envelope of the voltage on the circuit is released, which corresponds to the measured magnetic field.

Недостатком известных конструкций магнитометров является низкая чувствительность, т.е. высокий уровень собственных шумов измерительного преобразователя, причиной чего является размещение тонкой магнитной пленки внутри многовитковой низкочастотной индуктивности и, как следствие, участие краевых участков пленки в работе устройства. Кроме того, известные конструкции не обеспечивают широкой полосы частот и не могут применяться для измерений параметров магнитных полей на частотах диапазона 10⁶-10⁸ Гц.A disadvantage of the known magnetometer designs is the low sensitivity, i.e. a high level of noise of the measuring transducer, the reason for which is the placement of a thin magnetic film inside a multi-turn low-frequency inductance and, as a result, the participation of the edge sections of the film in the operation of the device. In addition, the known designs do not provide a wide frequency band and cannot be used to measure magnetic field parameters at frequencies in the range 10 ⁶ -10 ⁸ Hz.

Известен датчик слабых высокочастотных магнитных полей [Патент РФ №2536083, МПК G01R 33/05, G01R 33/24, опубл. 20.12.2014]. Основой чувствительного элемента датчика являются микрополосковые резонаторы, образованные полосковыми проводниками, которые нанесены на верхней стороне диэлектрической подложки, а с нижней стороны которой осаждена тонкая магнитная пленка. На оба резонатора датчика одновременно подается мощность от СВЧ-генератора. Выходной сигнал датчика формируется двумя продетектированными сигналами, снятыми одновременно с двух резонаторов, которые затем подаются на дифференциальный усилитель. Измеряемое магнитное поле воздействует на тонкую магнитную пленку, находящуюся в области пучности СВЧ-магнитного поля резонаторов, что приводит к разнонаправленному изменению высокочастотной магнитной восприимчивости тонкой магнитной пленки в разных резонаторах и, как следствие, к разнонаправленному перераспределению амплитуд высокочастотного напряжения на полосковых проводниках резонаторов на частоте СВЧ-генератора. Поэтому в точках на полосковых проводниках резонаторов, с которых снимаются сигналы, при изменении измеряемого магнитного поля амплитуда одного сигнала возрастает, а другого убывает, и, наоборот, в зависимости от знака изменения поля. Сигналы с микрополосковых резонаторов после детектирования поступают на входы дифференциального усилителя, за счет чего коэффициент преобразования возрастает в два раза. Выходной сигнал снимается с дифференциального усилителя.A known sensor of weak high-frequency magnetic fields [RF Patent No. 2536083, IPC G01R 33/05, G01R 33/24, publ. 12/20/2014]. The basis of the sensor element is microstrip resonators formed by strip conductors, which are deposited on the upper side of the dielectric substrate, and a thin magnetic film is deposited on the lower side of it. Both sensor cavities are simultaneously powered by a microwave generator. The sensor output signal is generated by two detected signals taken simultaneously from two resonators, which are then fed to a differential amplifier. The measured magnetic field acts on a thin magnetic film located in the antinode region of the microwave magnetic field of the resonators, which leads to a multidirectional change in the high-frequency magnetic susceptibility of a thin magnetic film in different resonators and, as a result, to a multidirectional redistribution of the amplitudes of the high-frequency voltage on the strip conductors of the resonators at a frequency Microwave generator. Therefore, at the points on the strip conductors of the resonators from which the signals are taken, when the measured magnetic field changes, the amplitude of one signal increases and the other decreases, and vice versa, depending on the sign of the field change. The signals from microstrip resonators after detection are fed to the inputs of a differential amplifier, due to which the conversion coefficient doubles. The output signal is taken from a differential amplifier.

Недостатками известной конструкции являются большие масса и габариты, которые определяются массогабаритными характеристиками двух СВЧ-резонаторов, СВЧ-генератора, двух амплитудных детекторов, магнитной системы, дифференциального усилителя.The disadvantages of the known design are the large mass and dimensions, which are determined by the mass and size characteristics of two microwave resonators, a microwave generator, two amplitude detectors, a magnetic system, and a differential amplifier.

Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков является малогабаритный высокочастотный магнитометр [Патент РФ №163174, G01R 33/05, опубл. 10.07.2016, (прототип)]. Измерительный преобразователь магнитометра состоит из активного элемента, генератора накачки, двух амплитудных детекторов, операционного усилителя, магнитной системы, создающей постоянное поле смещения, и компенсационной катушки низкочастотных магнитных полей. Активным элементом измерительного преобразователя является система из двух микрополосковых резонаторов, в качестве активной среды которой используется тонкая магнитная пленка, изготавливаемая методом вакуумного напыления пермаллоя. Высокочастотное поле создается СВЧ-резонаторами и направлено под небольшим углом к оси трудного намагничивания.The closest analogue in terms of essential features is a small-sized high-frequency magnetometer [RF Patent No. 163174, G01R 33/05, publ. 07/10/2016, (prototype)]. The measuring transducer of the magnetometer consists of an active element, a pump generator, two amplitude detectors, an operational amplifier, a magnetic system that creates a constant bias field, and a compensation coil of low-frequency magnetic fields. The active element of the measuring transducer is a system of two microstrip resonators, the active medium of which is a thin magnetic film made by vacuum deposition of permalloy. A high-frequency field is created by microwave resonators and is directed at a small angle to the axis of difficult magnetization.

Оптимальная величина смещающего поля, которая обеспечивает максимальную чувствительность датчика, создается постоянными магнитами и направлена вдоль оси трудного намагничивания. Максимум чувствительности к измеряемому полю находится вблизи оси легкого намагничивания. Для реализации компенсационного метода измерений используется компенсационная катушка низкочастотных магнитных полей. Воздействие внешнего измеряемого поля приводит к отклонению равновесного положения магнитного момента в тонкой магнитной пленке и к изменению потерь, вносимых пленкой в СВЧ-резонаторы, что регистрируется амплитудными детекторами. Выходные сигналы амплитудных детекторов поступают на операционный усилитель, сигнал с которого является выходным сигналом устройства.The optimal value of the bias field, which provides the maximum sensitivity of the sensor, is created by permanent magnets and is directed along the axis of difficult magnetization. The maximum sensitivity to the measured field is near the axis of easy magnetization. To implement the compensation method of measurement, a compensation coil of low-frequency magnetic fields is used. The influence of the external measured field leads to a deviation of the equilibrium position of the magnetic moment in the thin magnetic film and to a change in the losses introduced by the film into the microwave resonators, which is detected by amplitude detectors. The output signals of the amplitude detectors are fed to the operational amplifier, the signal from which is the output signal of the device.

Недостатками конструкции-прототипа являются большие габариты и масса, которые определяются габаритами и массой входящих в состав датчика отдельного СВЧ-генератора, двух СВЧ-резонаторов, двух амплитудных детекторов, операционного усилителя, магнитной системы, компенсационной системы измерений.The disadvantages of the prototype design are the large dimensions and mass, which are determined by the dimensions and mass of the separate microwave generator, two microwave resonators, two amplitude detectors, an operational amplifier, a magnetic system, and a compensation measurement system.

Техническим результатом заявленного технического решения является уменьшение массы и габаритов устройства при одновременном обеспечении широкой рабочей полосы частот.The technical result of the claimed technical solution is to reduce the mass and dimensions of the device while providing a wide working frequency band.

Заявляемый технический результат достигается тем, что в тонкопленочной магнитной антенне, содержащей СВЧ-генератор, тонкую магнитную пленку, амплитудный детектор, магнитную систему, формирующую постоянное поле смещения, направленное под углом а к оси трудного намагничивания тонкой магнитной пленки, новым является то, что тонкая магнитная пленка размещается под отрезком полоскового проводника, который является индуктивной частью резонатора СВЧ-генератора.The claimed technical result is achieved in that in a thin-film magnetic antenna containing a microwave generator, a thin magnetic film, an amplitude detector, a magnetic system that generates a constant bias field directed at an angle a to the axis of the difficult magnetization of a thin magnetic film, the new is that thin the magnetic film is placed under a strip of strip conductor, which is the inductive part of the resonator of the microwave generator.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием отрезка полоскового проводника, под которым размещается тонкая магнитная пленка. Существенным отличием является то, что отрезок полоскового проводника является индуктивной частью резонатора СВЧ-генератора - это позволяет значительно сократить габариты и массу тонкопленочной магнитной антенны. Кроме того, дополнительный положительный эффект достигается за счет того, что конструкция не требует подстройки частоты генератора и резонансной частоты СВЧ-резонатора с пленкой.Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device is characterized by the presence of a strip of strip conductor, under which is placed a thin magnetic film. A significant difference is that the segment of the strip conductor is the inductive part of the resonator of the microwave generator - this can significantly reduce the size and weight of the thin-film magnetic antenna. In addition, an additional positive effect is achieved due to the fact that the design does not require tuning the generator frequency and the resonant frequency of the microwave resonator with the film.

Таким образом, перечисленные выше отличительные признаки от прототипа позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».Thus, the above distinguishing features from the prototype allow us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».Signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions and, therefore, provide the claimed solution with the criterion of "inventive step".

Данное изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема тонкопленочной магнитной антенны. На фиг. 2 показана ориентация магнитных полей в области размещения тонкой магнитной пленки. На фиг. 3 представлен пример реализации конструкции тонкопленочной магнитной антенны.The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 is an electrical schematic diagram of a thin-film magnetic antenna. In FIG. Figure 2 shows the orientation of the magnetic fields in the area of placement of a thin magnetic film. In FIG. 3 shows an example implementation of the design of a thin-film magnetic antenna.

Тонкопленочная магнитная антенна (фиг. 1) содержит СВЧ-генератор (1) по схеме Клаппа с общей базой на основе СВЧ-транзистора (2), индуктивным элементом резонатора СВЧ-генератора (1) является отрезок полоскового проводника (3) с тонкой магнитной пленкой (4), осажденной на подложке. Оптимальная рабочая частота СВЧ-генератора (1) зависит от магнитных характеристик тонкой магнитной пленки (4) и, например, для пленок нестрикционного состава пермаллоя выбирается в диапазоне 0.4-0.8 ГГц. Амплитудный детектор (5), подключенный к резонатору СВЧ-генератора (1), реализован на основе полупроводниковых диодов (6). Ориентация магнитных полей в области размещения тонкой магнитной пленки (4) показана на фиг. 2. Высокочастотное магнитное поле возбуждения Н_ВЧ, формируемое отрезком полоскового проводника (3), направлено вдоль оси трудного намагничивания тонкой магнитной пленки (4). Постоянное магнитное поле смещения (подмагничивающее поле) Н_см направлено под углом α к оси трудного намагничивания тонкой магнитной пленки (4), причем Н_см>H_k, где H_k - величина поля анизотропии. Постоянное магнитное поле смещения может быть сформировано системой из постоянных магнитов, кольцами Гельмгольца, катушками Фанселау, напылением магнитожесткого слоя на подложку с тонкой магнитной пленкой (4) и другими устройствами. Угол α зависит от параметров тонкой магнитной пленки (4) и выбирается таким, при котором обеспечивается наибольшая чувствительность магнитной антенны. Для пленок состава Ni₈₀Fe₂₀, например, оптимальное значение угла α находится в диапазоне 0.1°-30° и зависит от качества пленки [Беляев Б.А., Боев Н.М., Изотов А.В., Соловьев П.Н., Тюрнев В.В. Исследование датчика слабых магнитных полей на резонансной микрополосковой структуре с тонкой ферромагнитной пленкой // Известия высших учебных заведений: Физика. 2018. Т. 61, №8. С. 3-10]. Максимум чувствительности к измеряемому полю Н_изм направлен ортогонально положению магнитного момента, что примерно соответствует направлению оси легкого намагничивания тонкой магнитной пленки.A thin-film magnetic antenna (Fig. 1) contains a microwave generator (1) according to the Clapp scheme with a common base based on a microwave transistor (2), the piece of strip conductor (3) with a thin magnetic film is an inductive element of the cavity of the microwave generator (1) (4) deposited on a substrate. The optimal operating frequency of the microwave generator (1) depends on the magnetic characteristics of a thin magnetic film (4) and, for example, permalloy is selected in the range 0.4–0.8 GHz for films of nonstrictive composition. The amplitude detector (5) connected to the cavity of the microwave generator (1) is implemented on the basis of semiconductor diodes (6). The orientation of the magnetic fields in the region of the thin magnetic film (4) is shown in FIG. 2. The high-frequency magnetic field of the _HF excitation, formed by a strip of strip conductor (3), is directed along the axis of the difficult magnetization of a thin magnetic film (4). A constant bias magnetic field (magnetizing field) N _{cm is} directed at an angle α to the axis of the difficult magnetization of a thin magnetic film (4), and N _cm > H _k , where H _k is the anisotropy field. A constant magnetic displacement field can be formed by a system of permanent magnets, Helmholtz rings, Fanselau coils, a magnetic hard layer deposited on a substrate with a thin magnetic film (4) and other devices. The angle α depends on the parameters of the thin magnetic film (4) and is chosen so that the highest sensitivity of the magnetic antenna is ensured. For films of the composition Ni ₈₀ Fe ₂₀ , for example, the optimal value of the angle α is in the range 0.1 ° –30 ° and depends on the quality of the film [Belyaev B.A., Boev N.M., Izotov A.V., Soloviev P.N. ., Tyurnev V.V. The study of a sensor of weak magnetic fields on a resonant microstrip structure with a thin ferromagnetic film // Proceedings of higher educational institutions: Physics. 2018.V. 61, No. 8. S. 3-10]. The maximum sensitivity to the measured field H _{ISM is} directed orthogonally to the position of the magnetic moment, which approximately corresponds to the direction of the axis of easy magnetization of a thin magnetic film.

Пример реализации конструкции тонкопленочной магнитной антенны показан на фиг. 3. На печатной плате (7) размещаются элементы СВЧ-генератора (1), амплитудного детектора (5), тонкая магнитная пленка (4) и отрезок полоскового проводника (3). Печатная плата (7) закрепляется сверху на основании (8), а снизу основания в пазе закрепляется магнитная система (9) с возможностью вращения для настройки, состоящая из постоянных магнитов (10) в форме стержней.An example implementation of the design of a thin-film magnetic antenna is shown in FIG. 3. Elements of a microwave generator (1), an amplitude detector (5), a thin magnetic film (4) and a strip of strip conductor (3) are placed on a printed circuit board (7). The printed circuit board (7) is fixed on top of the base (8), and on the bottom of the base in the groove is fixed a magnetic system (9) with the possibility of rotation for tuning, consisting of permanent magnets (10) in the form of rods.

Устройство работает следующим образом (фиг. 1). СВЧ-генератор (1), индуктивным элементом резонатора которого является отрезок полоскового проводника (3), возбуждает высокочастотные колебания магнитного поля Н_ВЧ в тонкой магнитной пленке (4) в направлении оси трудного намагничивания. Под углом α к оси трудного намагничивания создается постоянное магнитное поле смещения Н_см. Воздействие внешнего измеряемого (пробного) поля H_изм приводит к отклонению вектора намагниченности тонкой магнитной пленки (4), что приводит к изменению частоты ферромагнитного резонанса и изменению величины потерь, вносимых в резонатор тонкой магнитной пленкой (4), на частоте работы СВЧ-генератора (1). Как следствие, происходит изменение добротности резонатора СВЧ-генератора (1), что отражается на его амплитуде колебаний. Выходной сигнал амплитудного детектора (5), соответствующий амплитуде колебаний в резонаторе СВЧ-генератора (1), пропорционален величине измеряемого (пробного) поля H_изм.The device operates as follows (Fig. 1). A microwave generator (1), whose inductive element of the resonator is a strip of strip conductor (3), excites high-frequency oscillations of the _HF magnetic field in a thin magnetic film (4) in the direction of the axis of difficult magnetization. At an angle α to the axis of the difficult magnetization, a constant bias magnetic field of N _{cm is created} . The influence of an external measurable (test) field H _ISM leads to a deviation of the magnetization vector of a thin magnetic film (4), which leads to a change in the frequency of ferromagnetic resonance and a change in the magnitude of the losses introduced into the resonator by a thin magnetic film (4) at the frequency of operation of the microwave generator ( 1). As a result, there is a change in the quality factor of the resonator of the microwave generator (1), which is reflected in its oscillation amplitude. The output signal of the amplitude detector (5), corresponding to the amplitude of the oscillations in the resonator of the microwave generator (1), is proportional to the size of the measured (probe) field H _meas .

Экспериментальные исследования заявляемой тонкопленочной магнитной антенны показали, что, по сравнению с прототипом, заявляемое устройство обладает меньшими массой и габаритами. Например, реализована конструкция тонкопленочной магнитной антенны, работающей в диапазоне частот 10⁰-10⁸ Гц, с габаритами не превышающими 15×20×10 мм и массой не более 15 г. Такие массогабаритные характеристики не являются минимальными, заявляемая конструкция может быть изготовлена в интегральном исполнении со значительно меньшими габаритами и массой.Experimental studies of the inventive thin-film magnetic antenna showed that, in comparison with the prototype, the inventive device has a smaller mass and dimensions. For example, the design of a thin-film magnetic antenna is implemented, operating in the frequency range 10 ⁰ -10 ⁸ Hz, with dimensions not exceeding 15 × 20 × 10 mm and a mass of not more than 15 g. Such weight and size characteristics are not minimal, the claimed design can be made in integral execution with much smaller dimensions and weight.

Claims (1)

Тонкопленочная магнитная антенна, содержащая СВЧ-генератор, тонкую магнитную пленку, амплитудный детектор, магнитную систему, формирующую постоянное поле смещения, направленное под углом α к оси трудного намагничивания тонкой магнитной пленки, отличающаяся тем, что тонкая магнитная пленка размещается под отрезком полоскового проводника, который является индуктивной частью резонатора СВЧ-генератора.A thin-film magnetic antenna containing a microwave generator, a thin magnetic film, an amplitude detector, a magnetic system forming a constant bias field directed at an angle α to the axis of the difficult magnetization of a thin magnetic film, characterized in that the thin magnetic film is placed under a strip of strip conductor, which is the inductive part of the cavity of the microwave generator.

Images