Esfera YIG


Las esferas de granate de hierro itrio ( esferas YIG ) sirven como filtros y resonadores magnéticamente sintonizables para las frecuencias de microondas . Los filtros YIG se utilizan por sus altos factores Q , típicamente entre 100 y 200. [1] [2] Una esfera hecha de un monocristal de granate de hierro ytrio sintético actúa como resonador.

El campo de un electroimán cambia la frecuencia de resonancia de la esfera y, por lo tanto, la frecuencia que permitirá pasar. La ventaja de este tipo de filtro es que el granate se puede sintonizar en un rango de frecuencia muy amplio variando la fuerza del campo magnético . Algunos filtros se pueden ajustar desde 3 GHz hasta 50 GHz.

Las esferas YIG en sí son del orden de 0,5 mm de diámetro y se fabrican a partir de cubos ligeramente más grandes de material cortado en cubitos mediante volteo , como se hace en la fabricación de joyas . El granate está montado sobre una varilla de cerámica, y un par de pequeños bucles alrededor de la esfera combinan campos dentro y fuera de la esfera; los bucles son de media vuelta, colocados en ángulo recto entre sí para evitar el acoplamiento electromagnético directo entre ellos y cada uno está conectado a tierra en un extremo.

Las bobinas de entrada y salida están orientadas en ángulo recto entre sí alrededor del cristal YIG. Se acoplan en cruz cuando son energizados por la frecuencia de resonancia ferrimagnética , que depende del campo magnético externo suministrado por un electroimán .

Los filtros YIG generalmente constan de varias etapas acopladas, cada etapa consta de una esfera y un par de bucles.

Los filtros YIG se utilizan a menudo como preselectores . Los filtros YIG sintonizados por una corriente de barrido se utilizan en analizadores de espectro . Otra aplicación de YIG son los osciladores YIG , donde la esfera actúa como un elemento sintonizable que determina la frecuencia. Está acoplado a un amplificador que proporciona la retroalimentación necesaria para la oscilación. [3]


Esquemas simplificados del acoplamiento YIG-resonador a la red de microbandas
Filtro YIG parcialmente desmontado. El electroimán está a la izquierda. El módulo con esfera YIG y bobinas de entrada y salida está a la derecha.