YIG-Oszillatoren (Yttrium-Iron Garnet) sind Mikrowellen-Oszillatoren, die mit einem externen magnetischen Feld über mehrere Oktaven abgestimmt werden können. Es handelt sich um Festkörper-Resonatoren, deren frequenzbestimmendes Element eine Kugel aus Yttrium-Eisen-Granat ist. Dieses Material hat einen extrem hohen Gütefaktor (Q) und kann durch Anlegen eines externen Magnetfeldes in seiner Frequenz variiert werden. Das Resonanzverhalten hängt mit der Eigendrehung der Elektronen, dem so genannten Elektrospin zusammen. Wird der YIG-Resonator zusätzlich mit Gallium dotiert, kann dadurch der Frequenzbereich noch vergrößert werden.

YIG-Oszillator, Foto: Teledyne

Die Frequenzbereiche für YIG-Oszillatoren liegen zwischen 0,5 GHz und 100 GHz. Dank der hohen Güte haben YIG-Oszillatoren nur geringes Phasenrauschen und eine hohe Linearität der Abstimmung, die proportional des angelegten Magnetfeldes ist. Das Phasenrauschen liegt unter -100 dBc/Hz, typische Linearitätswerte unter 0,1 % bei einer relativ konstanten Ausgangsspannung von +/- 2 dB über den gesamten Abstimmbereich. Um die Frequenzstabilität temperaturunabhängig zu machen, werden die YIG-Resonatoren in einem geschlossenen, geheizten Gehäuse (Ofen) mit konstanter Temperatur von etwa 80 °C betrieben.

YIG-Oszillatoren werden im Mikrowellenbereich überall dort eingesetzt, wo es auf den großen Abstimmbereich ankommt. So beispielsweise bei Spektrumanalysatoren, in Mikrowellen-Empfängern und Militärgeräten.

YIG-Resonatoren können ebenso als abstimmbare YIG-Mikrowellenfilter eingesetzt werden.