RU1820478C

RU1820478C - Adjustable electron-acoustic device

Info

Publication number: RU1820478C
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Алексеев; Владимир Александрович Осипов; Дмитрий Юрьевич Горшков; Виталий Иванович Шепшелей
Original assignee: Центральное конструкторское бюро "Алмаз"; Московский Инженерно-Физический Институт
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1993-06-07

Abstract

Изобретение относитс к радиоэлектронике , в частности к акустоэлектронике, и может быть использовано в качестве регулируемой линии задержки или регулируемого фазовращател . Целью изобретени вл етс уменьшение габаритов зву ко про вод а при .. .- . 2 - сохранении его параметров. Поставленна цель достигаетс тем, что в регулируемом акустоэлектронном устройстве вспомогательный акустический канал полностью расположен в области изменени ширины полосового домена, перва плоска доменна граница во всем диапазоне изменени ширины домена находитс а области размещени по меньшей мере одного из преобразователей поверхностных акустических волн вспомогательного акустического канала , а втора плоска доменна граница выполнена , неподвижной и расположена вне области размещени управл ющих электродов , при этом апертуры вспомогательных входного и выходного преобразователей поверхностных волн выбраны равными половине диапазона изменени ширины полосового домена вдоль . продольной акустической оси симметрии основного акустического каната, 2 ил.The invention relates to radio electronics, in particular to acoustoelectronics, and can be used as an adjustable delay line or an adjustable phase shifter. The aim of the invention is to reduce the dimensions of the sound of the wires and with ... .-. 2 - saving its parameters. The goal is achieved in that in the adjustable acoustoelectronic device the auxiliary acoustic channel is completely located in the region of variation of the width of the strip domain, the first flat domain boundary in the entire range of variation of the domain width is in the region of placement of at least one of the transducers of surface acoustic waves of the auxiliary acoustic channel, and the second flat domain boundary is made stationary and is located outside the area of placement of the control electrodes, when The aperture volume of the auxiliary input and output surface wave transducers is chosen equal to half the range of variation of the width of the strip domain along. longitudinal acoustic axis of symmetry of the main acoustic rope, 2 ill.

Description

Изобретение относитс к радиоэлектронике , в частности к акустоэлектронйке, и может быть испол ьзо ва но в качестве регулируемой линии задержки или регулируемого фазовращател .The invention relates to electronics, in particular acoustoelectronics, and can be used as an adjustable delay line or an adjustable phase shifter.

Целью изобретени вл етс уменьшение габаритов звукопровода при сохранении его параметров.The aim of the invention is to reduce the dimensions of the sound duct while maintaining its parameters.

На фиг.1 и 2 показаны два варианта конструктивного выполнени регулируемого акустоэлектронного устройства: дл случа ПАВ (фиг.1) и дл случа ОАВ (фиг.2).Figures 1 and 2 show two options for the construction of an adjustable acoustoelectronic device: for the case of surfactants (Fig. 1) and for the case of OAV (Fig. 2).

Регулируемое акустоэлектронное устройство содержит пьезоэлектрический зву- копровод 1, выполненный из полидоменного монокристалла ГМО в виде пластины пол рного среза, содержащей поThe adjustable acoustoelectronic device comprises a piezoelectric sound guide 1 made of a polydomain single crystal GMO in the form of a polar section plate containing

крайней мере один полосовой домен 2, ограниченный двум ПДГ (подвижной ПДГ 3 и неподвижной ПДГ 4), входной 5 и выходной 6 преобразователи акустических волн, размещенные на эвукопроводе 1 и образующие основной акустический канал, акустическа ось которого расположена под острым углом к ЛДГ 3 и 4 полосового домена 2, входной 7 и выходной 3 ВШП ПАВ, размещенные на поверхности звукопровода 1 и образующие вспомогательный акустический канал, акустическа ось В В которого расположена под острым углом по отношению к акустической оси 00 основного акустического канала . На противолежащих гран х звукопровода 1 в области размещени ПДГ 3 полосового домена 2 расположены управ00at least one band domain 2, bounded by two PDG (mobile PDG 3 and stationary PDG 4), input 5 and output 6 acoustic wave transducers placed on the evukupovod 1 and forming the main acoustic channel, the acoustic axis of which is located at an acute angle to LDG 3 and 4 band domain 2, input 7 and output 3 IDT SAW located on the surface of the sound duct 1 and forming an auxiliary acoustic channel, the acoustic axis In which is at an acute angle with respect to the acoustic axis 00 of the main acoustics channel. On opposite sides of the sound pipe 1 in the area of placement of PDG 3 of the strip domain 2 are located

юYu

ЈЈ

XI 00Xi 00

л ющие электроды 9. геометрический размер которых вдоль акустической оси 00 основного акустического канала соответствует диапазону изменени ширины полосового домена 2 в указанном направлении. Управл ющие электроды 9 соединены с выходом регулируемого источника напр жени 10, который через блок формировани сигнала управлени 11 соединен с выходным 8 ВШП ПАВ вспомогательного канала, размещенным по другую сторону от геометрической оси FT1 области изменени ширины полосового домена 2 относительно входного 7 ВШП ПАВ вспомогательного канала , соединенного с генератором опорного сигнала 12. Вспомогательный акустический канал целиком расположен в области изменени ширины полосового домена 2, таким образом, что апертуры входного 7 и выходного 8 ВШП ПАВ вспомогательного канала равным половине диапазона изменени ширины полосового домена 2 вдоль акустической OQ1 оси основного акустического канала.flood electrodes 9. whose geometrical size along the acoustic axis 00 of the main acoustic channel corresponds to the range of variation of the width of the strip domain 2 in the indicated direction. The control electrodes 9 are connected to the output of an adjustable voltage source 10, which, through the control signal generating unit 11, is connected to the output channel 8 of the auxiliary domain IDW located on the other side of the geometric axis FT1 of the region of variation in the width of the strip domain 2 relative to the input channel 7 of the IDW ASW connected to the reference signal generator 12. The auxiliary acoustic channel is entirely located in the region of variation of the width of the band domain 2, so that the apertures of the input 7 and the output 8 IDT SAW auxiliary channel equal to half the range of the width of the band domain 2 along the acoustic OQ1 axis of the main acoustic channel.

Регулируемое акустическое .устройство работает следующим образом. Электрический сигнал, подводимый к входному преобразователю 5 основного акустического канала, возбуждает акустическую волну, распростран ющуюс по звукопроводу 1. Акустический поток входного 5 преобразовател пересекает расположенный в акустическом канале полосовой домен 2 и поступает на выходной преобразователь 6. Здесь осуществл етс обратное преобразование акустической волны в электрический сигнал. Регулирование выходного параметра , например, времени задержки, осуществл етс в подачей электрического напр жени соответствующей пол рности с регулируемого источника электрического напр жени 10 на управл ющие электроды 9. Приложение к управл ющим электродам 9 электрического напр жени , превышающего по величине некоторое, характерное дл материала звукопровода 1 коэффициентное значение, сопровождаетс перемещением ПДГ 3, расположенной в области размещени управл ющих электродов 9. Направление перемещени ПДГ 3 однозначно определ етс пол рностью приложенного напр жени . При этом ПДГ 3 перемещаетс параллельно самой себе на рассто ние, пропорциональное величине и времени приложени напр жени на управл ющие электроды 9. Изменение приложени ПДГ 3 измен ет и ширину полосового домена 2, а так как скорости распространени внутри и вне домена 2 различны, тоAdjustable acoustic. Device operates as follows. The electric signal supplied to the input transducer 5 of the main acoustic channel excites an acoustic wave propagating through the sound duct 1. The acoustic stream of the input transducer 5 crosses the band domain 2 located in the acoustic channel and enters the output transducer 6. Here, the acoustic wave is converted back to electrical signal. The output parameter, for example, the delay time, is regulated by supplying an electric voltage of the corresponding polarity from the regulated electric voltage source 10 to the control electrodes 9. An application to the control electrodes 9 of an electric voltage that exceeds some characteristic of the material Zvukovoda 1 coefficient value, is accompanied by the movement of the PDG 3 located in the area of placement of the control electrodes 9. The direction of movement of the PDG 3 is uniquely determined a polarity of the applied voltage. In this case, the PDG 3 moves parallel to itself by a distance proportional to the magnitude and time of applying the voltage to the control electrodes 9. Changing the application of PDG 3 also changes the width of the strip domain 2, and since the propagation velocities inside and outside of domain 2 are different,

измен етс и врем задержки выходного сигнала.the delay time of the output signal also changes.

Достижение заданной величины регули руемого параметра в регулируемом акустоэлектронном устройстве осуществл етс с использованием отрицательной обратной св зи по изменению ширины полосового домена 2 за счет изменени положени ПДГ 3. Цепь обратной св зи образована вход0 ным 7 и выходным 8 ВШП ПАВ, образующи- . ми вспомогательный кустический канал, блоком формировани сигнала управлени 11, генератором опорного сигнала 12 и регулируемым источником электрического на5 пр жени 10.Achieving a predetermined value of a controlled parameter in a variable acoustoelectronic device is carried out using negative feedback for changing the width of strip domain 2 by changing the position of PDG 3. The feedback circuit is formed by input 7 and output 8 IDT SAW forming. the auxiliary hush channel, a control signal generating unit 11, a reference signal generator 12 and an adjustable source of electrical voltage 5.

Функционирование цепи обратной св зи осуществл етс следующим образом.The operation of the feedback loop is as follows.

Сигнал опорного генератора 12 поступает на входной 7 ВШП ПАВ вспомогатель0 ного канала. ПАВ, возбуждаема ВШП 7, распростран етс по звукопроводу 1 в пределах диапазона изменени полосового домена 2 и поступает на выходной 8 ВШП ПАВ. Сигнал с выходного 8 ВШП ПАВ вспомога5 тельного поступает на вход блока формиро вани сигнала управлени 11, осуществл ющего сравнение сигнала устав ки с уровнем сигнала на выходе вспомогательного акустического канала иThe signal of the reference generator 12 is supplied to the input 7 of the IDT SAW of the auxiliary channel. The surfactant excited by IDT 7 propagates through sound path 1 within the range of band domain 2 and enters the output 8 of IDT SAW. The signal from the output 8 of the IDT SAW auxiliary is fed to the input of the control signal generating unit 11, which compares the set signal with the signal level at the output of the auxiliary acoustic channel and

0 вырабатывающего выходной сигнал управлени в соответствии со значением сигнала ошибки. Выполнение ПДГ 4 неподвижной и ее расположение вне области размещени управл ющих электродов 9 обеспечивает0 generating a control output signal in accordance with the value of the error signal. The implementation of PDG 4 stationary and its location outside the area of placement of the control electrodes 9 provides

5 однозначное соответствие значени амплитуды сигнала с выходного ВШП ПАВ 8 вспо- могательного акустического канала положению ПДГ 3, размещенной в области вспомогательного канала. Действительно,5, the amplitude of the signal from the output IDT SAW 8 of the auxiliary acoustic channel corresponds unambiguously to the position of the PDG 3 located in the area of the auxiliary channel. Really,

0 так как вспомогательный акустический канал , образованный входным 7 и выходным 8 ВШП ПАВ, целиком расположен в области . изменени ширины полосового домена 2, то ПДГ 3 посто нно находитс в пределах0 since the auxiliary acoustic channel formed by the input 7 and output 8 of the IDT SAW is entirely located in the region. changes in the width of the strip domain 2, then PDG 3 is constantly within

5 апертуры входного 7 или выходного 8 ВШП ПАВ.5 apertures of input 7 or output 8 of IDT SAW.

Перемещение ПДГ 3 в пределах области размещени управл ющих электродов 9 измен ет суммарное соотношение апертурThe movement of PDG 3 within the area of placement of the control electrodes 9 changes the total ratio of apertures

0 ВШП ПАВ вспомогательного канала, расположенных по разные стороны от ПДГ 3, раз- дел ющей домены противоположной пол рности, характеризующиес различными по значению коэффициентами злектро5 механической св зи, то есть различной эффективностью преобразовани входного сигнала в ПАВ и обратно в заданном направлении . Например, крайнее левое положение ПДГ 3 на рис.1 и 2 соответствует максимальному значению амплитуды сигна0 IDT SAW of the auxiliary channel, located on opposite sides of the PDG 3, separating domains of opposite polarity, characterized by different values of the coefficients of electro5 mechanical communication, that is, different efficiency of converting the input signal to the SAW and vice versa in a given direction. For example, the leftmost position of PDG 3 in Figs. 1 and 2 corresponds to the maximum value of the signal amplitude

Claims

lasers of the output 8 IDT SAWs of the auxiliary acoustic channel, auxiliary acoustic channel, since in this case the input and output transducers, moreover, its acoustic axis Г Г, form surface acoustic waves, a sharp angle with direction (100), and extreme angles in the auxiliary acoustic, the right position of the PDH 3 corresponds to a mini-channel, the longitudinal axis of symmetry of which is the minimum value of the signal, since aka is located at an acute angle with respect to the relative axis of the GG and forms an acute angle below the longitudinal axis immetrii main direction (010). Any other position of the acoustic channel that controls the PDG 3 electrons within the range of variation of the genus located on opposite widths of the strip domain 2 corresponds to 10 polar faces of the sound duct in the region of the intermediate value of the sig distribution amplitude of at least one plane from the output IDT SAW 8, since the measuring domain boundary of the strip domain, there is a total aperture ratio of the width variation of which the IDT SAW of the auxiliary acoustic along the longitudinal axis of symmetry of the main channel, placed on opposite sides of the 15th acoustic channel corresponds to the geo-PDG 3, that is, in domains with different metric sizes controlling the coefficients of the electromechanical c-electrodes in this direction, and connected to the regulated source of electr. Placement of input 7 and output 8 tr to the connected to the IDT ACW auxiliary acoustic 20 through the control channel signal generating unit on different sides of the geometry with the output converters of the flash axis ГГ1 of the width variation region of the positive channel, the input band domain 2 and the choice of their aperture transducer which is connected to the generators equal to half the range of variation of the reference signal by the radiator, which also includes the width of the band domain 2 along the acoustic channel so that, in order to reduce while maintaining the parabolic axis of the main acoustic channels of the sound duct while maintaining its parasite, the possibility of maximum localization is possible; the auxiliary acoustic zone of the placement of the auxiliary channel is completely located in the region of the iso-acoustic channel. .changing the width of the strip domain, according to the claims 30 flat flat domain border throughout The adjustable acoustoelectronic range of the domain width is the property containing the piezoelectric in the placement region, at least an eucotice made of a polydomain of one of the transducers of the surface a single crystal of gadolini molybdate of vostochny acoustic waves auxiliary - a form of a polar section plate containing a sound acoustic channel, and the second plane at least one strip sub-domain and the boundary is fixed, bounded by two planes and located outside the region of placement by the indicated boundaries, the main input and control electrodes, with the aperture being the output transducers of the acoustic auxiliary input and output waves placed on the sound duct in the guiding acoustic channel along the guiding acoustic channel through different stranes equal to half the range are measured from the strip domain, the plane of the width of the strip domain along the domain boundaries of which are located along hydrochloric acoustic symmetry axis at an acute angle to the axis of the acoustic bases, basic acoustic channel.

/. 3lh

and.

7 2

V

#

0

4 h

Figs