MATÉRIAU FERROMAGNÉTIQUE FEUILLETÉ POUR HYPERFRÉQUENCES

Résumé
Dès 1949 Sakurai [1] envisageait l'emploi de matériaux électromagnétiques " artificiels ". Clogston et d'autres [2, 3, 4] cherchèrent à réduire les pertes joule des câbles coaxiaux ; ils proposèrent un fin feuilletage en lame alternativement conductrice et isolante pour supprimer l'effet de peau. Le développement de la microélectronique et celui des films minces reposent aujourd'hui le problème. Nous calculons la constante de propagation d'un milieu finement stratifié. En plus des pertes électromagnétiques des deux composants on distingue trois nouvelles sources de pertes, celles dues à la résistivité du métal, celles dues à l'épaisseur du film métallique, et celles dues à une propagation non parallèle aux couches. Les expériences confirment la théorie. A titre d'exemple nous présentons une ligne à sens unique en microstrip, où le ferrite est remplacé par un permalloy feuilleté, la non-réciprocité atteint 10 dB.

Abstract
The use of " artificial " electromagnetic material was first envisaged in 1949 [1]. Clogston and others [2, 3, 4] seek to reduce joule loss in coaxial cables ; they proposed the alternate stacking of thin conducting and insulating lamina to minimize the skin effect. Due to the development of microelectronics and thin films to-date, this problem is again of interest. In this paper the propagation constant in a stratified medium is calculated. In addition to the two ordinary components of dielectric and magnetic losses in insulating media, we found an additional conductivity-dependent loss which can be further subdivided into three components : that due to the finite resistivity of the metal, that due to the finite thickness of the metallic film, and that due to wave propagation which is not parallel to the film plane. The results of our experiments are in accord with our theory. As an example, we present here the attenuation data on a microstrip unidirectional transmission line, where the ferrite is replaced by a laminated permalloy-dielectric medium ; the isolation to insertion loss ratio for this case is 10 dB.