Монолитный фильтр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

i»>569004

Союз Советских

Социалистических

Республик. л1, (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.07.73 (21) 1953847/09 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень ¹ 30 (45) Дата опубликования сппса,ния 23.11.77 (5! ) М. Кл Н 03 Н 9/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (») УДК 621.372.54 (088.8) и открытии (72) Авторы изобретения

С Н Кибирев и В В Г1оляков (71) Заявитель (54) МОНОЛИТНЫЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к радиоте«нике и может использоваться в различной радиотехнической аппаратуре в качестве селектирующего устройства.

Известен монолитный кристаллический фильтр с полюсами затухания,на основе двухмерного расположения электродов. Для образования полюсов на пьезоэлементе, кроме î"новных точечных .взаимосвязанных резонаторов, формирующих, полосу пропускания, наносятся дополнительные электроды, образующие короткозамкнутые точечные резонаторы, используемые как реактивности. Дополнительные и основные электроды располягяютсч в одном или двух рядах (1).

Конструкция данного монолитного фильтра позволяет получить характеристику с полюсами зату«ания и, как следствие этого, улучшить ее прямоугольность, однако фильтр узкополосен.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является монолитный фильтр, содержащий пьезоэлектрическую пла стину, снабженную расположенными на обеи«ее сторонах противолежащими электродами, образующими з пьезоэлектрической пластине один ряд с п резонаторами и т — 1 рядов по одному резонатору, акустически связанными между собой, где т — число рядов (2). Однако этот фильтр имеет также недостаточно широкую полосу пропускания.

Для расширения полосы пропускания в предлагаемом монолитном фильтре в каждой из и — 1 рядов введено дополнительно по п — 1 резонатору, каждый из которых акустически связан с соседними.

На фпг. 1 приведена электрическая с«ема предложенного фильтра для числа резочаторов и=2 и для числа рядов т=2; на фиг. 2 показан характер колебаний пьезоэлемента на резонанса«; на фиг. 3 — характеристика фильтра.

Монолитный фильтр содержит пьезоэлектрическую пластину 1, снабженную расположеннымп на обеих ее сторона«противолежащими электродами 2, образующими в пьезоэлектрической пластине 1 два ряда (m=2) с двумя резонаторами (n=2! в кажо дом ряду. Каждый из резонаторов акустически связан с соседнимп (в направлениях осей Y и 2, см. фпг. 2), что обеспечивается опред:ленным расстоянием 8 между электродамп 2.

Резисторы 1 — нагрузочные.

Фильтр работает следующим образом.

Ня пьезоэлектрической пластине 1 образуются четыре точечны«с круговой акустической связью резонатора. Это обеспечивает возбуждение в пьезосистеме четыре«резонансов, которые и формируют полосу фильтря.

5)6e094

Характер колебаний пьезоэлектрической плаСТ11ны 1 на резонансах показан на фиг. 2.

Первый, основной, резэна!c обозначен второй — бли)кайший ангармонпческий резоHàíс, имеющий две разнополярные Îбласти в направлении оси Z, обозначен jl». В соответствии с этим остальные резонансы, обозначены символами f»1 и, 192. Полоса прэпуск,— нпя фильтра (см. фиг. 3) с ни)кней сторс!û

orðàíH÷åíà частотой f»1, с верх):,ей — f» 10

Промежуточные пики соответству1от частотам и )121, Оптимальная разHoмерность в пэ лосе достигается подбором нагрузочных резисторов 4.

Использование ангармоник бо "ee высоко- 15 го порядка для формирования полосы фильт,ра требует более сложной системы электродов 2, например, включение по схеме фпг. 1 восьмиэлектродной, шестнадцгтпэлектродной и т. п. пьезосистемы. 20

В описанных монолитных фильтрах пспозьзовано четное количество электродов в направлениях осей Х и Z . Если в каком-либо из направлений, или в обоих, расположить нечетное количество электродов, тэ появляет- 25 ся возможность возбуждения сп.;1м Tpпчных ангармопик типа f!!3, f»3 I т. д. Использование этих ангармоник так)ке позволяет сформировать более широкую полосу пэопусканпя монолитного фильтра. 30

В многоэлектрос1ных конструкциях пэедлагаемого типа обязательным условием является наличие акустической связи одновременно в направлениях осей Х и Z . Отсутствие акустической связи между сос=днпми рядами приводит к образованию двух пли бо iee самостоятельных систем с собственнымп»сзонансными частотами. Например, прп четырехэлектродной системс, показанной на фпг.

1, отсутствие связи в:lаправленпях ос:1 Х 40 приводит к образовани1о двух Hезавпспмых монолитных фильтров, полоса которых в 000пх случаях формируется колебан. ;ямц j! II u

Наличие в системе одно.-о несзязанпоr!) резонатора, включенного во входную цепь, приводит к появленпio нежелательного резонанса в полосе или за полосой пропускания в зависимости от собственной частоты этого резонатора. Обеспечение акустической связи между точечными резонаторами во всех направлениях привозит к равномерному распределеншо энергии между ними при колебаниях на всех возможных собственных р"зонансах системы. Это и Обуславливает возможность реализации фильтpà за счет формирозания

H o.7 o c Hl п э О и у с к а н и я H a o ciH o B e:! e c i . o л ь к ", x а и устпчески сзязанных равноцсннь:х колебан1нн.

При формировании полосы пропуокания фильтра тесретпчески мо Her использоваться

Оесчисленное мно)кество BHI Bpмоник. Поэтому оговорить верхний предел ширины пэлссы пропускания затруднительно. Пэактпческп у)ке сейчас могу т Оыть реализованы фильтры с полосой, составляющей до 5% от его средней частоты.

Формула изобретения

Л,онолптный фильтр, содержащ:1Й пьезоэ,7сктрнческую пластину, снабженну10 располо)кеннымп на обеих ее стОрОнах противолежащими электродами, образующими в пьезоэлектрической п,7астине один ряд с и резонатоэами и и — 1 рядов по одному резонатору, акустически связанными между собой, где и — число рядoB) отлич ающийсятем,чт», с целью расширения полосы пропусканпя, в каждый из 111 — 1 рядов введено дополнительНо по и — 1 резонатору, каждый пз которых акустически связан с соседними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Proceсц1поз Frequency Controt Synlpoв1пгпе 27-th Апина!, USA, AD — 771042, 1973, р. 227 — 232.

2. Патент ФРГ М 1948977, кл. 21 G 34, Н 03 Н 9 2б, оп бл. 1972. л;-а

Составитель Г. Теплова

Техред М. Семенов

Редактор H. Коган

Корректор В. Гутман

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 645/1822 1(зд. ¹ 674 Тираж 1080 Подписное

ЦН14ИП11 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5