Limitadores de potencia seletivas em frequencia usando a geração subharmonica de ondas spin em meteriais ferrimagneticos

Orientador: Attilio Jose GiarolaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de CampinasResumo: Neste trabalho é apresentado uma revisão das teorias linear e não linear aplicadas a materiais ferrimagnéticos, as quais permitem uma melhor compreensão dos fenômenos envolvidos em Limitadores de Potência Seletivos em Frequência LPSFs operando nos modos de coincidência e ressonância subsidiária. É também demonstrado que os limitadores operando no modo de coincidência funcionam como filtros passa faixa quando o sinal aplicado na sua porta de entrada estiver abaixo do nível de limitação. Por este motivo, é apresentada uma revisão da teoria sobre filtros passa faixa usando ressoadores ferrimagnéticos. A teoria já existente para prever o comportamento de LPSFs com sinais apresentando amplitudes acima do nível limiar de limitação é introduzida e comparada com os resultados experimentais. Dois protótipos foram projetados, construídos e testados. Um deles consistiu de duas linhas de fita perpendiculares entre si e acopladas por meio de duas esferas Y.I.G convenientemente polarizadas para permitir operação no modo de coincidência. O outro foi obtido mediante a integração de uma esfera Y.I.G a uma linha de microfita. A polarização da esfera Y.I.G foi ajustada de modo a permitir operação do dispositivo no modo de ressonância subsidiária. Para a caracterização dos dispositivos construídos foram efetuados uma série de medidas para a obtenção de curvas de potência de saída versus potência de entrada e da variação com a frequência da perda por inserção, da supressão de um sinal fraco devido a presença de um sinal forte, da amplitude de dois sinais fortes e da amplitude dos produtos de intermodulação de terceira e quinta ordem. A comparação dos resultados experimentais obtidos com aqueles previstos teoricamente revela uma boa concordância entre a teoria apresentada e a realização prática.Abstract: A review of the linear and non linear theories applied to ferrimagnetic materials is presented with the objective of providing a better understanding of the phenomena occuring in Frequency Selective Power Limiters (LPSF's) operating in the coincidence and subsidiary resonance modes. In addition, it is shown that the limiters operating band pass filters when the applied input signal level is set below the limiting level. For this reason, a review of the theory of band pass filters using ferromagnetic resonators is also presented. An existing theory for predicting the behavior of LPSF's with signal levels above the limiting level is introduced and compared with experimental results. In addition, it is in the coincidence mode behave as two prototypes were designed, built and tested. One of them consisted of two striplines one perpendicular to the other, and coupled by means of two Y.I.G spheres. These spheres were conveniently biased in order to allow operation in the coincidence mode. The other prototype was obtained by means of an integration of a Y.I.G sphere with a microstripline. The bias of the sphere was adjusted in order to provide operation in the subsidiary resonance mode. For the characterization of the devices built series of tests were accomplished in order to obtain curves of output versus input power and the dependence of the frequency of (a). the insertion loss; (b) the small signal supression due to a strong signal; (c) the amplitudes of two strong signals; and (d) the amplitudes of the third and fifth order intermodulation products. A comparison between the experimental and theoretical results reveals a good agreement between the theory and the experiment.MestradoMestre em Engenharia Elétric