Узкополосный фильтр на поверхностных акустических волнах

 

О П И С А Н И Е >95741

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 16.01.81 (2!) 3245334/40 23 (5! )М. Кл. с присоединением заявки И

" 03 Н 9/25

Гоеударстеснный комитет

СССР (23) Приоритет по делен нэаоретеннй н открытнй

Опубликовано 07.09,82. Бюллетень М 33

Дата опубликования описания 10.09.82 (53) УДК 621. .372.85 (088.8) 4 ! ;г,„ (72) Автор изобретения

Е.С. Муратов (71) Заявитель (54) УЗКОПОЛОСНЫЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ

АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в акустоэлектронных устройствах обработки сигналов.

Известен узкополосный фильтр, содержащий два широкополосных преобразователя, объединенных между собой и расположенных по разные стороны от узкополосного преобразователя на равных расстояниях (1 J .

Недостаток этого фильтра заключается в необходимости использования больших по габаритам звукопроводов.

Наиболее близким к предлагаемому является узкополосный фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий звукопровод, входной преобразователь длительностью в половину требуемого импульсного отклика фильтра с законом перекрытия электродов, соответствующим одной из симметричных половин полного импульсного отклика фильтоэ, и широкополосные выходные преобразователи, ра сположенные по обе стороны от входного преобразователя. Для формирования импульсного отклика фильтра длительностью Т необходим звукопровод с общей длиной не менее (Т Ч i 2 ь„ V) где V - скорость акустических волн в звукопроводе; с - начальная задержка между входным и ближним выходным преобразователями.

Недостатком известного фильтра является большая длина эвукопровода из-за необходимости обеспечения меж15 ду входным и дальним выходным преобразователями пассивной задержки не меньше половины длительности всего импульсного отклика фильтра. го

Цель изобретения - уменьшение размеров звукопровода узкополосного фильтра на поверхностных акустических волнах.

957415 4

Поставленная цель достигается тем,,что в узкополосный фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий звукопровод, входной преобразователь длительностью в половину требуемого импульсного отклика фильтра с законом перекрытия электродов, соответствующим одной из симметричных половин полного импульсного от" клика фильтра, и широкополосные вы- 39 ходные преобразователи, расположенные по обе стороны от входного преобразователя, введены промежуточный преобразователь, промежуточный избирательный и выходной избирательный 1$ преобразователи, при этом промежуточный преобразователь расположен со стороны максимального перекрытия электродов входного преобразователя на расстоянии от его края, равном рас- стоянию от противоположного его края до выходного преобразователя, и соединен через усилитель с промежуточным избирательным преобразователем, расположенным между промежуточным и входным преобразователями, а выходной избирательный преобразователь установлен через интервал в половину длительности требуемого импульсного отклика фильтра от промежуточного избирательного преобразователя и гальванически соединен с выходным преобразователем, На фиг. l изображена структурная схема фильтра; на фиг. 2 - графики, 3$ поясняющие формирование имульсного отклика предлагаемого фильтра.

Узкополосный фильтр на ПАВ содер" жит звукопровод 1, входной преобразователь 2, промежуточный преобразо" ватель 3, расположенный от края входного преобразователя 2 со стороны максимального перекрытия электродов на таком же расстоянии о, что и выходной преобразователь 4, от противоположного края .входного преобразователя 2, усилитель 5, компенсирующий вносимые потери, промежуточный избирательный преобразователь 6, выходной избирательный преобразователь 7, состоящий из двух одинаковых разнесенных по высоте звкопровода и гальванически соединенных секций, располагающихся в общем акустическом канале на свободных участках зву- $$ копровода с обеих сторон области с малым перекрытием электродов симметрично относительно продольной оси входного преобразователя 2, установленного через интервал в половину длительности требуемого импульсного отклика Т и гальванически связанного с выходным преобразователем 4.

Фильтр работает следующим образом.

При подаче на входной преобразователь 2 электрического сигнала в виде короткого 6 -импульса формируются и распространяются в обе стороны амплитудно-модулированные прямой и обратный акустические радиоимпульсы с длительностью в половину требуемого импульсного отклика Т фильтра и с пространственной весовой обработкой, соответствующей закону перекрытия электродов. Достигая через время начальной задержки со выходного преобразователя 4, прямой акустический радиоимпульс наводит на его зажимах электрическое напряжение, пропорциональное степени перекрытия электрода входного преобразователя, начиная с области наименьших перекрытий, и через интервал времени, равный длительности Т/2 акустического радиоимпульса, на преобразователе 4 прием заканчивается и формируется импульсный отклик h (t) равный половине требуемого (фиг. 2а). Одновременно с нача" лом приема прямого акустического импульса преобразователем 4 начинается прием обратного акустического импульса промежуточным преобразователем

3, поскольку начальные задержки ь преобразователей 3 и 4 от краев входного преобразователя 2 одинаковы.

Принятый преобразователем 3 сигнал начинается с максимальных уровней напряжения, соответствующих области наибольших перекрытий электродов входного преобразователя 2, и переизлучается, предварительно усиленный усилителем 5 для компенсации вносимых потерь, промежуточным избирательным преобразователем б в сторону выходного избирательного преобразователя 7. Симметричная структура построения как избирательных, так и обычных преобразователей обеспечивает высокую электрическую развязку между ними, поскольку напряжения, наводимые в симметричных частях преобразователей одного типа преобразователями другой структуры электродов, имеют противоположные знаки и компенсируются на выходных зажимах.

Переизлученный избирательным преоб-, 5 9 разователем б акустический импульс через интервал времени, равный задержке между избирательными преобразователями 6 и 7 с момента начала приема обратного акустического импульса преобразователем 3, достигает выходного избирательного преобразователя 7, и начинается его прием с большего напряжения (фиг. 2б), соответствующего максимальному перекрытию электродов входного преобразователя 2. Поскольку задержка между избирательными преобразователями б и 7 равна длительности входного преобразователя 2, то прием переизлученнго обратного акустического импульса преобразователем 7 начнется как раз в тот момент, когда закончится прием прямого акустичес" кого импульса выходным преобразователем 4. Так как выходные преобразователи 4 и 7 гальванически соединены, то на общем выходе в результате будет сформирован требуемый импульсный отклик h>(t) фильтра длительностью Т (фиг. 2в). При этом необходим звукопровод с общей длиной ((Т/2) Ч+ 2 ь„Ч1, т.е. короче звукопровода известного фильтра на величину протяженности входного преобразователя.

Предлагаемый узкополосный фильтр на поверхностных акустических волнах позволяет снизить уровень дифракционных эффектов, поскольку максимальная длина распространения акустического сигнала с минимальными апертурами уменьшается вдвое, и уменьшить размеры эвукопровода.

Формула изобретения

Узкополосный фильтр на поверхностных акустических волнах, содер57415 6 жащий эвукопровод, входной преобразователь длительностью в половину требуемого импульсного отклика фильт ра с законом перекрытия электродов, соответствующмм одной из симметричных половин полного импульсного отклика фильтра, и широкополосные выходные преобразователи, расположенные по обе стороны от входного пре-!

О образователя, о т л и ч а ю щ и и " с я тем, что, с целью уменьшения размеров звукопровода, в фильтр введены промежуточный преобразователь, промежуточный избирательный и выход з ной избирательный преобразователи, при этом. промежуточный преобразова" тель расположен со стороны максимального перекрытия электродов входного преобразователя на расстоянии щ от его края, равном расстоянию от противоположного его края до выходно го преобразователя, и соединен через усилитель с промежуточным избиратель ным преобразователем, расположенным

2s между промежуточным и входным преоб-. разователями, а выходной избирательный преобразователь установлен через интервал в половину длительности тре буемого импульсного отклика фильтра

1ф от промежуточного избирательного пре образователя и гальванически соедийен с выходным преобразователем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. M.F. Levis. Triр1е-transit

suppression in surface-acoustic wave

devices ° K1ectrou Letters, 1972, v, о. р; 553-554. Nov 16.

2. Авторское свидетельство СССР

h 585589, йл. H 03 H 9/26, 1976 (прототип) .