Многочастотный генератор гармонических колебаний на линии задержки на поверхностных акустических волнах

 

Изобретение относится к радиотехнике и уменьшает спектральные шумы выходных гармонич.колебаний. Устройство содержит пьезоэл. звукопровод I, входной встречно-штыревой многоэлементный преобразователь (ВШМП)-2 с постоянной апертурой, выходные ВИМП 3 , ,. . . ,3 щ с различным числом пар электродов, генератор 4 импульсов, синхронизирующий эл-т 6, выполненный в виде прямоугольнотрапецеидальной призмы, акустич.поглотитель 7.Чтобы выходные сигналы были бы чисто гармоническими, необходимо , чтобы по геометрич.длине L ВКГМП 3,...,3jj укладьгоалось целое число длин акустич.волны, соответствующих частотам выходных непрерывных гармонич.колебаний. Для этого длина L BIIMI 3,,..., 3 |у должна соответствовать расстоянию между ВШИП 2 и ВШМП 5. При расположении ВШМП 5 др.за др. их расстояние от ВШМП 2 выбирается в соответствии со скоростью распространения поверхностных акустич . волн и выходной частотой каждого из них. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л 00 О) го ел внл 9м 9иг.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„13?6215

1511 4 Н 03 В 5/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 я.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3930834/24-09 (22) 17.07.85 (46) 23.02.88.Бюл. N 7 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) С.А.Забузов, А.М.Кирюхин, Г.Ф.Сиротин и Е.Ф.Сиротина (53) 621.373.42 (088.8) (56) Кочемасов В,Н. Генерация и синтез частот с применением приборов на ПАВ. — Зарубежная радиоэлектроника, 1979, II 1, с.114-118.

Патент США - 3891929, кл. Н 03 В 19/00, Н 03 Н 7/10, 24.06.85. (54) МНОГОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ НА Л. 1НИИ ЗАДЕРЖКИ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ

ВОЛНАХ (57) Изобретение относится к радиотехнике и уменьшает спектральные шумы выходных гармонич.колебаний, Устройство содержит пьезоэл. звукопровод 1, входной встречно-штыревой многоэлементный преобразователь (BIHMII) 2 с постоянной апертурой, выходные ВП2МП 3,,..., 3 „ с различным числом пар электродов, генератор 4 . импульсов, синхронизирующий эл-т 6> ! выполненный в виде прямоугольно-. трапецеидальной призмы, акустич.поглотитель 7.Чтобы выходные сигналы были бы чисто гармоническими, необходимо, чтобы по геометрич.длине

L ВШМП 3,,...,3„ укладывалось целое число длин акустич.волны, соответствующих частотам выходных непрерывных гармонич.колебаний. Для этого длина L ВШМП 3,,...,3д должна соответствовать расстоянию между ВШМП 2 и ВШМП 5. При расположении ВШМП 5 др.за др. их расстояние от ВШМП 2 выбирается в соответствии со скоростью распространения поверхностных акустич.волн и выходной частотой каждого из них. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1376215

Изобретение относится к радиотехнике, предназначено для генерирования электрических колебаний и может быть использовано в измерительных радиотехнических приборах и синхронизаторах частоты, Целью изобретения является уменьшение спектральных шумов выходных гармонических колебаний. 10

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема многочастотного генератора гармонических колебаний на линии задержки на поверхностных акустических волнах (ПАВ 1; на фиг.2 — то же, в котором выходные встречно-штыревые многоэлементные преобразователи расположены на различных расстояниях от входного встречно-штыревого многоэлементного

/ преобразователя; на фиг.3 — диаграммы работы генератора.

Многочастотный генератор гармонических колебаний на линии задержки на ПАВ содержит (фиг.i и 2) пьезо- 25 электрический звукопровод 1, входной встречно-штыревой многоэлементный преобразователь (ВШМП) 2 с постоянной апертурой, выходные встречно-штыревые многоэлементные преобра- 30 зователи (ВШМП) (3,, 3,...,3„), с различным числом пар электродов, генератор 4 импульсов, синхронизирующий

ВШМП 5, фазокорректирующий элемент

6, выполненный в виде прямоугольнотрапецеидальной призмы, и акустический поглотитель 7.

Многочастотный генератор гармонических колебаний на линии задержки на ПАВ работает следующим образом. 40

Генератор 4 импульсов, работающий в автоколебательном режиме (фиг.3a), воздействуя на входной

ВШМП 2, возбуждает поверхностную акустическую волну, распространяющуюся по поверхности пьезоэлектрического звукопровода 1 в обе стороны от входного ВШМП 2. Достигая выходных ВШМП 3,,3,...,3,„, поверхностная акустическая волна преобразуется в радиоимпульсы с различными частотами заполнения, определяемыми расстояниями между электродами, и длительностью, определяемой геометрической длиной выходных ВШМП 3,, 55, З .....З „ равной L (фиг.1 и 2 ).

Одновременно поверхностные акустические волны распространяются в сторону синхронизирующего ВШМП 5.

Поскольку расстояние между входным

ВШМП 2 и синхронизирующим BIUMII 5 равно L, а замедление поверхностной акустической волны под структурой выходных ВШМП 3,3,...,3 компенсируется фазокорректирующим элементом 6, время распространения поверхностной волны в линии задержки, образованной входным ВШМП 2 и синхро низирующим ВШМП 5, равно длительности радиоимпульсов, снимаемых с выходных ВШМП 3,,3,,3„ (фиг.3 а,б,в, r), В момент окончания радиоимпульсов на любом из выходных ВШМП 3„, 3,...,3 „ на их входы поступает акустический импульс, возбуждаемый следующим импульсом генератора 4 импульсов (фиг.За), который синхронизируется импульсом, принятым от синхронизирующего ВШМП 5. Это приводит к . появлению на выходных ВШМП 3,,3,,..

З следующих радиоимпульсов (фиг,Зд,. е,ж), согласованных с предыдущими по фазе. Далес цикл повторяется, с выходных ВШМП 3,,3„,...,3 снимаются непрерывные гармонические колебания (фиг.Ç з,и,к). Для исключения отражений ПАВ торцевые грани пьезоэлектрического звукопровода 1 покрываются акустическим поглотителем 7 ° Выходные ВШМП 3,,3,,...,3,„ должны быть расположены с одной стороны от входного ВШМП 2, но могут быть расположены различным образом по отношению друг к другу, в частности друг под другом (фиг.1), друг за другом (фиг.2) или в виде комбинации указан= ных расположений (на чертежах не показано) °

Основание прямоугольно-трапецеидальной призмы, в виде которой выполнен фазокорректирующий элемент 6, параллельно направлению распространения ПАВ. Фазокорректирующий элемент

6 компенсирует технологические погрешности линии задержки и выходных

ВШМП 3,,3,...,3 „, Выбор разности длин оснований трапецеидальной гра= ни прямоугольно-трапецеидальной призмы и угла при ее основании в соответствии с апертурой 11 входного ВШМП

2, которая идентична апертуре синхронизирующего ВШМП 5, средней частотой рабочего диапазона f, скоростью распространения ПАВ V коэффициентом электромеханической связи пьезоэлектрического звукопровода 1 k, выбор соответствующего расстояния между

3 1376215

V М

o(-- агс 1f.1

30 рядом расположенными электродами выходных ВШИП 3,,3, ° ...3 приводит к непрерывной стыковке следующих друг sa другом радиоимпульсов, отсутствию фазового рассогласования соседних радиоимпульсов, что снижает уровень спектральных шумов выходных гармонических колебаний.

Для того, чтобы выходные сигналы 1ð были чисто гармоническими, необходимо, чтобы по геометрической длине L выходных ВШИП 3„,3,,...,3,„ укладывалось целое число ддин акустических волн, соответствующих часто- 15 там выходных непрерывных гармонических колебаний, Для этого геометрическая длина Ь выходных ВШИП 3,, 3,...,3 должна соответствовать расстоянию между входным ВШМП 2 и 2р синхронизирующим ВШМП 5.. При расположении выходных ВШМП 5 друг за о другом (фиг,2) их расстояние .от входного ВШМП 2 выбирается в соответствии со скоростью распростране- 25 ния ПАВ и выходной частотой каждого из них.

Формула изобретения

1. Многочастотный генератор гармонических колебаний на линии задержки на поверхностных акустических волнах, содержащий генератор импульсов и пьезоэлектрический звукопровод, на котором расположены входной встречно-штыревой многоэлементный преобразователь с постоянной апертурой и 1,2.. .N выходных встречно-штыревых многоэлементных преобразователей, которые выполнены с одинаковой геометрической длиной и с раз" личным числом пар электродов и расположены с одной стороны от входного встречно-штыревого многоэлементного преобразователя, при этом выход генератора, импульсов подключен к входу входного встречно-штыревого многоэлементного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения спектральных шумов выходных гармонических колебаний, введен синхронизирующий встречно-штыревой многоэлементный преобразователь, который расположен на пьезоэлектрическом звукопроводе с другой стороны от входного встречноштыревого многоэлементного преобразователя относительно выходных . встречно-штыревых многоэлементных преобразователей на расстоянии, которое равно геометрической длине выходных встречно-штыревых многоэлементных преобразователей, выход синхронизирующего встречно-штыревого многоэлементного преобразователя соединен с входом генератора импульсов, а также введен фазокорректирующий элемент, который расположен на пьезоэлектрическом звукопроводе между входным встречно-штыревым многоэлементным преобразователем и синхронизирующим встречно-штыревым многоэлементным преобразователем, при этом фазокорректирующий элемент выполнен в виде прямоугольно-трапецеидальной призмы, прямоугольные основания которой расположены перпендикулярно электродам входного встречноштыревого многоэлементного преобразователя и синхрониэирующего встречно-штыревого многоэлементного преобразователя, а угол а! при основании трапецеидальной грани которой определяется по формуле где v — скорость распространения поверхностных акустических волн; — коэффициент электромеханической связи пьезоэлектрического звукопровода; ь1 — разность длин оснований трапецеидальной грани прямоугольно-трапецеидальной призмы;

f — средняя частота рабочего диапазона;

w — апертура входного встречно-штыревого многоэлементного преобразователя, а расстояние между рядом расположейными электродами выходных встречно-штыревых многоэлементных преобразователей, которые выполнены с четным числом пар электродов, кратно расстоянию между входным встречноштыревым многоэлементным преобразователем и синхрониэирующим встречно-. штыревым многоэлементным преобразователем.

2. Генератор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что (1,2.

N)-е выходные. встречно-штыревые

1376215 где. i -"

f,I и, 0

Составитель Н.Чеканова

Редактор О.Головач Техред А.Кравчук Корректор A-Зимокосов

Заказ 796/54 Тираж 928 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4 многоэлементные преобразователи расположены на рассстояниях 1. от входt ного встречно-штыревого многоэлементного преобразователя ч

1. г.sq

1,2.. .,N; выходная частота соответствующего выходного встречно-штыревого многоэлементного преобразователя,