YIG Filter - Funktionsweise

OP #4560409
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Bei Spektrumanalysatoren baut man ja klassischerweise YIG-Resonatoren 
als Filter, bzw. in Oszillatoren ein, wenn es genau gehen soll. Mich 
würde mal interessieren wie dieser Filter eigentlich funktioniert.

In Wikipedia steht das die Elektronenspinresonanz die entscheidende 
Rolle spielt. Sie kann man mit einem äußeren Magnetfeld verändern. Aber 
was bedeutet Elektronenspinresonanz eigentlich genau? Wie kann ich das 
modellieren? Ist das ein frequenzveränderliches epsilon_r oder µ_r? 
Wirkt diese YIG-Kugel als Dielektrikum wie beim Kondensator, bzw. als 
magnetischer Kern einer Spule?

Den Aufbau so eines Filters ist mir auch ein Rätsel.
https://de.wikipedia.org/wiki/YIG-Filter#/media/File:YIG_microstrip_coupling.svg
 Diese Halbkreise sehen erstmal spulenähnlich aus. Aber da passt die 
Anordnung nicht, da sie senkrecht zueinander stehen. Aber einen 
Kondensator würde man doch auch anders aufbauen?

Dieses Yittrium-Eisen-Granat bekommt man glaub ich nicht so einfach. 
Wäre es möglich so eine Legierung selber herzustellen? Mit einem kleinen 
Induktionsofen?
#4560815
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M. M. schrieb:
> Dieses Yittrium-Eisen-Granat bekommt man glaub ich nicht so einfach.
> Wäre es möglich so eine Legierung selber herzustellen? Mit einem kleinen
> Induktionsofen?

Es ist keine Legierung, sondern ein Oxid.

Einkristalle daraus herzustellen ist bei einem Schmelzpunkt um 1500°C 
jedenfalls nicht ganz einfach.
Hinzu kommt, dass gewöhnlich kein reines YIG verwendet wird, sondern die 
Eigenschaften durch diverse Dotierungen verbessert werden. 
https://web.archive.org/web/20120220124531/http://www.isowave.com/pdf/materials/Yttrium_Iron_Garnet.pdf

Danach kommt dann juweliermäßige Feinarbeit, denn verwendet werden 
perfekt runde und polierte Kügelchen von nur 0,2mm Durchmesser, die aus 
einem Einkristall hergestellt werden.

Damit die elektrische Verlustwärme besser abgeführt wird, montiert man 
das Kügelchen auf einem Pfosten aus dem als hochgradig Krebs erregend 
bekannten Berylliumoxid. Dieses BeO möchte man auch nicht daheim 
verarbeiten.

Schliesslich werden die Kristallachsen dieses Kügelchens noch genau im 
Magnetfeld justiert.
Ohne die dafür benötigte Mikrowellen- und Röntgenmeßtechnik ist auch 
dieser Schritt nicht erfolgversprechend.

Kurzum: YIG-Bauteile kauft man besser.



Du kannst aber den Faraday-Effekt auch mit gewöhnlichen Ferrit-Bauteilen 
untersuchen.
Fertige Bauteile auf Ferritbasis heissen Zirkulatoren und Isolatoren, 
und es gibt sie zur Verwendung mit Koaxleitungen oder Hohlleitern.

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