Перестраиваемый пьезокерамический резонатор

 

СО(03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51)5 Н 03 Н 9 15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ (46) 07.05. 92. Нюл ° К 17 (21) 3828052/?3 (22) 24.12.84 (72) Ю.H,Êîðáàøîâ, A.Ò,Êîðîëåâ, К.В,Семин и Ю.Л.Спирин (53) 621.374.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1227091, кл. Н 03 Н 9/15, 1984 ° (54)(57) ПЕРЕСТРАИВЛЕИЫЙ ПЬЕЗОКЕРАИИЧЕСКИИ РЕЗОНАТОР, содержащий зву=.опровод, вь.пол ::енный иэ пьезокерамического материала в форме параллелепипеда, с расположенными на двух ортогональных парах его противо.лежащих граней сигнальными и управляющими электродами, первые из ко" торых размещены на гранях звукопровода, перпендикулярно направлению вектора его поляризации, и регулируемый источник постоянного электрического напряжения, выход котороro соединен с управляющими электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности путем уменьшения пороговой ве" личины управляющего электрического напряжения, пьеэокерамический эвукопровод в области под сигнальными электродами выполнен в виде двух идентичных встречно-поляризованных и находящихся в механическом контакте между собой плоских слоев, а приповерхностные области эвукопровода, перпендикулярные границе раздела укаэанных слоев и прилегающие к управпяющим электродам выполнены леУ

Р гированными ионами золота с концент- 9 рацией ионов, превышающей величину плотности заряда экранирования поляризации пьезокерамического эвукопровода.

1277857

ll5

2О

ВНИИПИ Заказ 243 5

Тираж

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие„ r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области пьеэотехники и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах в качестве пьеэореэонатора с электрически перестраиваемой резонансной частдтой.

Целью изобретения явлается повышение чувствительности перестраиваемого пьеэокерамического резонатора путем уменьшения пороговой величины . управляющего электрического напряжения.

На чертеже схематично показана конструкция перестраиваемого пьезокерамического резонатора.

Он содержит пьеэокерамический звукопровод 1, выполненный в виде параллелепипеда, пару сигнальных электродов 2, 3, управляющие электроды

4, 5, регулируемый источник 6 постоянного электрического напряжения.

В области под сигнальными электродами 2, 3, расположенными на гранях, перпендикулярных вектору поляризации (обозначен стрелками на чертеже), эвукопровод 1 выполнен в виде двух идентичных встречно-поляризованных плоских слоев 7„ 8, находящихся между собой в механическом контакте по границе раздела (пунктир), Приповерхностные области 9, 1Î звукопровода 1, прилегающие к управляющим электродам 4„ 5, выпопнены легированными ионами золота.

Перестраиваемый пьезокерамический 3 резонатор работает следующим образом.

При подведении гармонического электрического сигнала к сигнальным электродам 2, 3, в силу обратного пьезоэффекта в пьезокерамическом материа- 4 ле слоев 7, 8 звукопровода 1, последний испытывает гармонические механические колебания. При совпадении частоты сигнала с собственной резонансной частотой звукопровода 1 в резо- 4 наторе возбуждаются резонансные акустические колебания.

При подаче управляющего электрического напряжения от регулируемого источника 6 иа управляющие электроды 4, S в слоях 7,,8 между электродами 2, 3, 4, 5 формируются и про-растают клииовидные домены, ориента" ция продольных осей которых в силу изгиба энергетических.зон по границе раздела (пунктир на чертеже) встречно-поляризованных слоев 7, 8 звукопровода 1 параллельна плоскости границы раздела этих слоев 7, 8.

По мере прорастания клиновидных доменов в слоях 7, 8 происходит переориентация векторов их поляризации от исходного направления (стрелки на чертеже) к новому направлению, параллельному плоскости границы раздела слоев 7,, 8, совпадающему с направлением управляющего электрического поля. В результате, пьезоактивной становится другая мода колебаний (сдвиговая вместо продольной), характеризующаяся иным значением резонансной частоты резонатора, что и обеспечивает перестройку последней.

При снятии управляющего воздействия поляризация звукопровода возвращается в исходное состояние, и пьеэо-. активной вновь становится исходная (продольная) мода колебаний с соответствующим значением резонансной частоты.

При этом выполнение приповерхчос =. ных областей 9, 10 звукопровода прилегающих к .управляющим электродам

4, 5 легированными ионами золота с

I концентрацией ионов, превышающей величину плотности зарядов экранирования поляризации пьезокерамического звукопровода, предотвращает процесс формирования параэитных клиновидных доменов в слоях 7„ 8 за счет контак-:.— ных явлений на границе между управляющими электродами 4, 5 и пьеэокерамическим материалом слоев 7, 8 звукопровода 1, при снятии управляющего напряжения и в отсутствие последнего.

В результате, при приложении управляющего напряжения и при его снятии реализуется жестко детерминированный харак.ьер реориентации поляризации слоев 7, 8 звукопровода 1 путем формирования и прорастания клиновидных доменов лишь одной вполне определенной ориентации, что уменьшает потери энергии на перелоляриэацию звукопровода эа счет уменьшения пороговой величины управляющего электрического напряжения и, как следствие, обес" печивает повышение чувствительности перестранваемого пьеэокерамического резонатора.