DE4115702A1 - Reflektive verzoegerungsleitung in oberflaechenwellentechnik - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine reflektive Verzögerungs­ leitung in Oberflächenwellentechnik nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Verzögerungsleitung dient dazu, ein über den Eingangs/Ausgangs-Interdigitalwandler eingespeistes Hochfre­ quenzsignal zu speichern und zu bestimmten Zeiten einen vorge­ gebenen konstanten Teil der gespeicherten Energie an den Ein­ gangs/Ausgangs-Interdigitalwandler zu reflektieren. Dies hat beispielsweise den Zweck, das eingespeiste Hochfrequenzsignal zu Erkennungszwecken in einen Bit-Code zu überführen. Eine dem eingespeisten Hochfrequenzsignal entsprechende, durch den Ein­ gangs/Ausgangs-Interdigitalwandler erzeugte Oberflächenwelle wird an in unterschiedlichen Abständen - "Positionen" - vom Eingangs/Ausgangs-Interdigitalwandler befindlichen Reflektoren reflektiert und kommt nach der jeweils durch den Abstand des jeweiligen Reflektors vorgegebenen Laufzeit wieder am Eingangs/ Ausgangs-Interdigitalwandler an, wo sie in einen entsprechenden elektrischen Impuls rücküberführt wird.

Zur Realisierung eines Bit-Codes kann die Anordnung so getrof­ fen sein, daß auf der Verzögerungsleitung gleichartige Struktu­ ren vorgesehen sind, welche entweder reflektierend oder nicht­ reflektierend sind, so daß eine reflektierende Struktur einem ersten logischen Pegel und eine nichtreflektierende Struktur einem zweiten logischen Pegel entspricht.

Bei einer derartigen Verzögerungsleitung können Amplitudenstö­ rungen auftreten, d. h., die Amplitude der von den einzelnen Reflektoren reflektierten und am Eingangs/Ausgangs-Interdigi­ talwandler ankommenden Oberflächenwellenanteile ist nicht konstant. Derartige Amplitudenstörungen können sich aus Lauf­ zeitverlusten, Reflexionsverlusten an den reflektierenden (gesetzten) Strukturen, Volumenwellenverlusten, Störungen durch Mehrfachreflexionen oder aus Welligkeiten verursachen­ den Sprüngen im Reflexionsgrad der Reflektoren ergeben.

Generell ist es möglich, die Signalamplitude durch sukzessive Verlängerung der Reflektoren konstant zu halten. Dabei wird mit zunehmender Entfernung vom Eingangs/Ausgangs-Interdigital­ wandler wegen der zunehmenden Verluste die Anzahl der Elektro­ denfinger oder bei einem Reflektor in Form eines reflektieren­ den Interdigitalwandlers die Anzahl der elektrisch aktiven Überlappungen um jeweils 1 erhöht, wenn ein bestimmtes Maß an Verlusten erreicht ist. Da der Reflexionsgrad in erster Nähe­ rung proportional zur Anzahl der Elektrodenfinger bzw. der Überlappungen ist, ergibt sich bei jeder Hinzunahme einer Elek­ trode oder Überlappung ein Sprung im Reflexionsgrad, der im allgemeinen die Zunahme der Verluste überwiegt. Dabei stellen sich jedoch auch unterschiedliche Ausgangsamplituden ein, wo­ raus in dem durch die Reflektoren der Verzögerungsleitung fest­ gelegten Bit-Code eine Welligkeit entsteht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Vermeidung der genannten Welligkeit und damit zur Realisierung einer besseren Konstanz der Ausgangsamplitude der Verzögerungsleitung anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einer reflektiven Verzögerungsleitung der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand entsprechender Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen reflekti­ ven Verzögerungsleitung mit durch Impedanzen belaste­ ten Oberflächenwellen-Reflektoren;

Fig. 2 eine Ausführungsform eines mit einer ohm′schen Impedanz belasteten Oberflächenwellen-Reflektors;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer ohm′schen Impedanz zur Belastung von Oberflächenwellen-Reflektoren; und

Fig. 4 eine Ausführungsform einer kapazitiven Impedanz zur Be­ lastung von Oberflächenwellen-Reflektoren.

Bei der in Fig. 1 schematisch dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen reflektiven Verzögerungsleitung sind auf einem piezoelektrischen Substrat ein Eingangs/Ausgangs- Interdigitalwandler 10 sowie schematisch dargestellte Ober­ flächenwellen-Reflektoren 11 vorgesehen, von denen wenigstens bestimmte mit Impedanzen 12 belastet sind.

Erfindungsgemäß wird zur Konstanthaltung der Signalamplitude in der Verzögerungsleitung die Tatsache ausgenutzt, daß die Reflexion der Wandler von deren Abschlußimpedanz abhängt. Durch Wahl der Impedanz für die einzelnen Reflektoren 11 kann daher deren Reflexion im Sinne der Konstanthaltung der Signalampli­ tude eingestellt werden.

In Fig. 1 ist zur schematischen Darstellung der möglichen Be­ lastung von Reflektoren schematisch ein Fall dargestellt, in dem der dem Eingangs/Ausgangs-Interdigitalwandler 10 benachbar­ te Reflektor 11 und der vom Eingangs/Ausgangs-Interdigitalwand­ ler 10 am weitesten entfernte Reflektor mit einer Impedanz 12 belastet werden, wobei diese Impedanzen unterschiedliche Impe­ danzwerte besitzen können. Ein zwischen den beiden äußeren Re­ flektoren liegender Reflektor 11 ist als unbelastet dargestellt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines einzelnen Reflektors in Form eines Interdigitalwandlers 11, der mit einer ohm′schen Impedanz 12 belastet ist. Diese Impedanz kann so ausgebildet sein, daß eine teilweise mäanderförmig verlaufende Widerstands­ bahn auf dem (in Fig. 2 nicht dargestellten) Substrat ange­ ordnet und mit dem Reflektor 11 verbunden ist. Für den darge­ stellten Fall, bei dem alle Elektroden an jeweils eine Sammel­ schiene angeschlossen sind und bei dem sich mechanische Re­ flexionen auslöschen, ist die Reflexion für eine unendlich große Lastimpedanz 12 maximal.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer ohm′schen Impedanz 12′ in Form einer Widerstandsbahn, bei welcher der Impedanzwert durch die Breite der Bahn einstellbar ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist es auch möglich, kapaziti­ ve Impedanzen als Lastimpedanz für Reflektoren vorzusehen. Ei­ ne solche Ausführungsform ist in Fig. 4 in Form einer Inter­ digitalkapazität 12′′ dargestellt, bei der sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß eine solche Interdigitalkapazität in glei­ cher Weise wie ein als Reflektor verwendeter Interdigital­ wandler selbst ausgelegt werden kann und gut reproduzierbar ist. Die Elektrodenperiode, d. h., der Abstand von Mitte zu Mitte eines Elektrodenpaares sowie die Orientierung auf der Oberfläche des piezoelektrischen Substrats wird für eine solche kapazitive Impedanz zweckmäßig so gewählt, daß im Arbeitsfre­ quenzbereich keine Oberflächenwellen oder Volumenwellen ange­ regt werden.

Claims (3)

1. Reflektive Verzögerungsleitung in Oberflächenwellentechnik mit einem Eingangs/Ausgangs-Interdigitalwandler (10) und mehre­ ren Oberflächenwellen-Reflektoren (11), die zur Realisierung unterschiedlicher Laufzeiten von Oberflächenwellen zwischen sich und dem Eingangs/Ausgangs-Interdigitalwandler (10) in unterschiedlichen Abständen von diesem angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens bestimmte Oberflächenwellen-Reflektoren (11) mit Impedanzen (12) jeweils unterschiedlichen Impedanzwertes abge­ schlossen sind.

2. Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Impedanzen (12, 12′) ohm′sche Impedanzen sind.

3. Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Impedanzen (12′′) kapazitive Impedanzen sind.