Resonador YIG, resonador de granate de hierro itrio : un resonador de microondas basado en resonancia ferromagnética en granate de hierro itrio ( abreviado YIG).
Los resonadores YIG tienen un factor de calidad excepcionalmente alto (2…3⋅10 3 ), mientras que pueden sintonizar la frecuencia en un amplio rango (en algunos diseños, más de una década, en la mayoría de los diseños prácticos, alrededor de una octava).
Los osciladores sintonizables y los filtros de microondas se construyen sobre la base de resonadores YIG. Los generadores YIG se utilizan como osciladores locales en analizadores de espectro y generadores de señales estándar debido a su combinación de sintonizabilidad de amplio rango y bajo ruido de fase . Los filtros construidos sobre la base de resonadores YIG se utilizan como preselectores para receptores de microondas de alta calidad, como parte de los multiplicadores de frecuencia de banda ancha .
El trabajo de los resonadores YIG se basa en el fenómeno de la resonancia ferromagnética (resonancia del movimiento de precesión de los momentos de espín de los electrones) en monocristales de ferrita - granate de hierro itrio . YIG se diferencia de otras ferritas, en las que también se manifiestan fenómenos resonantes similares, por bajas pérdidas de diversos orígenes, lo que explica el alto factor de calidad. La frecuencia de resonancia con un alto grado de linealidad es proporcional al campo magnético externo, lo que permite sintonizar el resonador, y no depende del tamaño de la muestra, lo que permite que el resonador sea muy pequeño.
Debido a la fuerte dependencia de la resonancia con la forma [1] , el elemento resonante suele tener forma de esfera (rara vez disco) con un diámetro de unos 0,5 mm, con una superficie bien acabada. Para su uso como filtro, la conexión con el resonador se realiza, por regla general, mediante dos semibucles inductivos perpendiculares entre sí, uno de los cuales está conectado a la entrada del filtro y el otro a la salida. El resonador se coloca entre los medios bucles, en un soporte hecho de un material con buena conductividad térmica. A frecuencias no resonantes, el YIG se comporta como un dieléctrico y no hay conexión entre las líneas debido a su perpendicularidad. A frecuencias cercanas a la resonancia, surgen componentes de campo que proporcionan una fuerte conexión entre los circuitos de entrada y salida. En el caso de utilizar un resonador como parte del generador, se puede prescindir de un bucle de comunicación, lo que simplifica el diseño.
Un filtro con un resonador en una ventana entre guías de ondas perpendiculares funciona según un principio similar .
El resonador con circuitos de acoplamiento se coloca en un sistema magnético que proporciona magnetización. Normalmente, el sistema consta de dos solenoides (uno para crear el campo principal, el otro con menos vueltas para proporcionar modulación de campo) y un imán permanente (para reducir el consumo de corriente del solenoide principal).