Н.С. Максимов1, А.Р. Сафин2

1,2 Национальный исследовательский университет «МЭИ» (Москва, Россия)

2 Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН (Москва, Россия)

1 Nik.maximovv@yandex.ru; 2 arsafin@gmail.com

Постановка проблемы. В настоящее время благодаря внедрению новых подходов к проектированию генераторов на железо-иттриевом гранате (ЖИГ) и улучшению их эксплуатационных характеристик активно развиваются технологии их реализации. Наиболее перспективным направлением при этом является изучение возможности повышения стабильности работы резонаторов и снижения уровня шума. Кроме того, имеется необходимость провести сравнительный анализ характеристики ЖИГ-генераторов (мощность, уровень фазовых шумов и габаритные размеры) различных производителей и конструкций, а также рассмотреть проблемы, связанные с проектированием и эксплуатацией. Решение данной задачи будет способствовать выбору оптимального решения для конкретных задач в микроволновой технике.

Цель. Выполнить сравнительный анализ существующих на сегодняшний день ЖИГ-генераторов.

Результаты. Проанализированы современные тенденции в области проектирования ЖИГ-генераторов ведущих производителей. Сформированы рекомендации, направленные на оптимизацию проектирования и повышение эффективности использования ЖИГ-генераторов в микроволновых устройствах. Определены достоинства и недостатки разных типов ЖИГ-гене-раторов. Рассмотрены некоторые конструкции ЖИГ-генераторов и приведены наиболее типичные схемы (построенные по отражательному принципу на основе сфер и кольцевые).

Практическая значимость. Представленные в работе выводы и рекомендации могут быть полезны для инженеров и исследователей в области СВЧ-техники, а также будут способствовать разработке новых моделей ЖИГ-генераторов с улучшенными характеристиками, что повысит эффективность их применения в различных устройствах.

Максимов Н.С., Сафин А.Р. Генераторы на основе железо-иттриевого граната: проблемы и перспективы // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 11. С. 106−114. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202511-11

1. Геворкян В., Кочемасов В., Сафин А. Генераторы СВЧ с применением ферритовых резонаторов. DOI: 10.22184/1992-4178.2023.226.5.68.73.
2. Белов Л.А. СВЧ-приборы с ЖИГ-перестройкой // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. 2010. № 8.
3. Геворкян В., Кочемасов В., Устинов А. Перестраиваемые по частоте СВЧ-фильтры на основе ферритовых материалов // Компоненты и технологии. 2017. № 3.
4. Харитонов Н., Дроботун Н., Янчук Д. Стабилизация установки центральной частоты ЖИГ-фильтров в измерительных СВЧ-приборах компании «Микран» // Компоненты и технологии. 2013. № 9.
5. Устинов А.Б., Калиникос Б.А. Нелинейный спин-волновой сверхвысокочастотный интерферометр // Письма в ЖТФ. 2001. Т. 27. Вып. 10.
6. Pozar D.M. Microwave engineering. New York: John Wiley & Sons. 2009. 758 p.
7. Устинов А.Б., Дроздовский А.В., Калиникос Б.А. Солитоны огибающей и модуляционная неустойчивость спиновых волн в магнонных кристаллах // Известия вузов. Сер. Прикладная нелинейная динамика. 2012. Т. 5. С. 95-109.
8. Eichinger L., Fleischmann B., Russer P., Weigel R.A. 2 GHz surface transverse wave oscillator with low phase noise // IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques. 1988. V. MTT-36. Is. 12. P. 1677–1684.
9. Дроздовский А.В., Устинов А.Б., Калиникос Б.А. Спектр фазовых шумов генератора, управляемого спин-волновой линией задержки // Известия вузов России. Сер. Радиоэлектроника. 2015. № 5. С. 26-28.
10. Полухин Ю.Н., Галдина Н.М., Маркелов С.А., Чернова Л.К., Рахаев А.А. Система термостабилизации параметров ферритовых преселекторов СВЧ приемников // Радиотехника и электроника. 1970. № 4. С. 764.
11. Интернет ресурс: https://raditek.com/YIG/yigto.htm.
12. Интернет ресурс: https://www.rohde-schwarz.com/products/test-and-measurement /analog -signal-generators/.
13. Интернет ресурс: https://www.keysight.com/us/en/assets/9018-05046/reference-guides/.
14. Бельчиков С. Фазовый шум: как спуститься ниже –120 дБн/Гц на отстройке 10 кГц в диапазоне частот до 14 ГГц или борьба за децибелы // Компоненты и технологии. 2009. № 5. С. 139–146.
15. Интернет ресурс: https://www.teledynedefenseelectronics.com/rf&microwave/.
16. Горевой А. Выбор генераторов для построения малошумящих СВЧ-синтезаторов // Компоненты и технологии. 2012. № 6. С. 87-92.
17. Горевой А.В., Лирник А.В. Модернизация генератора с ЖИГ-резонатором // Материалы Всеросс. науч.-технич. конф. студентов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР-2013». В 5-ти частях. Ч. 1. Томск: Изд-во ТУСУР. 2013. С. 304-306.
18. Mahmoud А. et al. Introduction to spin wave computing // J. Appl. Phys. 2020. V. 128. P. 161101. DOI: 10.1063/5.0019328.