Устройство на поверхностных акустических волнах

 

(19)SU(11)1130158(13)C0(51)  МПК ⁵    _H03H9/00Статус: по данным на 10.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) УСТРОЙСТВО НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности к устройствам обработки сигналов на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Известны устройства на ПАВ, содержащие расположенные в общем акустическом потоке входной и выходной встречно-штыревые преобразователи (ВШП). Недостатком известных устройств являются искажения электрических характеристик устройства, обусловленные большей величиной прямого прохождения (наводки) входного сигнала за счет электростатической индукции непосредственно на выходной преобразователь. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство на ПАВ, содержащее размещенные в общем акустическом потоке широкополосные и аподизованные с переменным перекрытием полосозадающие преобразователи ПАВ и расположенный между ними проводящий экран. С помощью проводящего экрана величина прямого прохождения сигнала значительно уменьшается. Недостатком известного устройства являются искажения заданной амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), связанные с дифракцией ПАВ, излучаемой или принимаемой участками аподизованного преобразователя с малым покрытием штырей, что приводит в полосовых фильтрах к уменьшению уровня подавления сигнала вне полосы пропускания и увеличению коэффициента прямоугольности, а в фильтрах с АЧХ произвольной формы - еще и к искажению их фазочастотных характеристик (ФЧХ). Целью изобретения является повышение точности воспроизведения АЧХ путем уменьшения дифракционных искажений. Цель достигается тем, что в устройстве на ПАВ, содержащем звукопровод и размещенные на нем в общем акустическом канале широкополосный и аподизованный с переменным перекрытием электродов полосозадающий ВШП и расположенный между ними токопроводящий экран, в токопроводящем экране со стороны аподизованного преобразователя вдоль направления распространения акустической волны выполнены прорези, пространственный шаг которых монотонно возрастает от центра токопроводящего экрана к его периферии, причем а_i/L ≅ 1, a_c/W ≅ 0,02-0,08, где a_i - ширина прорези;
L - пространственный период аподизованного преобразователя;
а_с - суммарная ширина прорезей;
W - максимальная апертура аподизиванного преобразователя ПАВ. На чертеже представлена структурная схема устройства на ПАВ. Устройство на ПАВ содержит полосозадающий ВШП 1, аподизованный изменением перекрытия. В общем с ним акустическом потоке расположен широкополосный ВШП 2. Между ВШП размещен токопроводящий экран 3. В токопроводящем экране 3 со стороны аподизованного ВШП 1 вдоль направления распространения ПАВ выполнены прорези 4 шириной а_i при расстоянии между ними b_i. Ширина каждой из прорезей составляет не более одного пространственного периода L преобразователей на центральной частоте. Суммарная ширина прорезей а_с по крайней мере в 12-50 раз меньше максимальной апертуры W преобразователей 1, 2. Пространственный шаг прорезей 4 монотонно возрастает от центра токопроводящего экрана 3 к его периферии. Устройство работает следующим образом. При подаче сигнала на один из преобразователей (1, 2) устройства возбужденные им ПАВ распространяются в зоне звукопровода, в которой между ВШП расположен проводящий экран 3. За счет наличия прорезей 4 происходит канализирование ПАВ и вследствие этого уменьшение дифракционных искажений. Расположение прорезей 4 в проводящем экране 3 со стороны аподизованного преобразователя 1 приближает зону локализации волны к аподизованному преобразователю 1. Отношение суммарной ширины прорезей 4 к апертуре ВШП выбирается из условия фазовых искажений на уровне 5-10^о и амплитудных искажений на уровне 1-4% , которые практически не оказывают влияния на точность воспроизведения АЧХ. Данный уровень искажений обеспечивается в том случае, когда суммарная ширина прорезей не превышает 2-8% от максимальной апертуры преобразователя. Закон изменения шага прорезей 4 выбирается из условия увеличения канализирующих свойств в области акустического потока, образованной электродами с минимальной апертурой перекрытия. Уменьшение дифракционных искажений достигается при монотонном увеличении шага прорезей вдоль фронта волны от участков экрана 3, лежащих в центре акустического потока к его периферии, поскольку в наиболее распространенных конструкциях аподизованного преобразователя 1 участки с малым перекрытием лежат в центральной части акустического потока. Таким образом, использование прорезей в токопроводящем экране в данном устройстве на ПАВ позволяет обеспечить направленное распространение волны путем коррекции ее траектории с помощью указанных прорезей и тем самым позволяет увеличить затухание вне полосы пропускания, уменьшить коэффициент прямоугольности, т. е. повысить точность воспроизведения заданной АЧХ. (56) Речицкий В. И. Акустоэлектронные радиокомпоненты. М. : Советское радио, 1980, с. 113. ТИИЭР, N 5, 1976, с. 130, рис. 4.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ, содержащее звукопровод и размещенные на нем в общем акустическом канале широкополосный и аподизованный с переменным перекрытием электродов полосозадающий встречно-штыревые преобразователи и расположенные между ними токопроводящий экран, отличающееся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения амплитудно-частотной характеристики путем уменьшения дифракционных искажений, в токопроводящем экране со стороны аподизованного преобразователя вдоль направления распространения акустической волны выполнены прорези, пространственный шаг L которых монотонно возрастает от центра токопроводящего экрана к его периферии, причем
a_i/L ≅ 1; a_с/W ≅ 0,02 - 0,08,
где a_i - ширина прорези;
a_с - суммарная ширина прорезей;
W - максимальная апертура аподизованного преобразователя.

РИСУНКИ

Рисунок 1