RU2121213C1 - Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах (пав) - Google Patents
Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах (пав) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121213C1 RU2121213C1 SU5005974A SU5005974A RU2121213C1 RU 2121213 C1 RU2121213 C1 RU 2121213C1 SU 5005974 A SU5005974 A SU 5005974A SU 5005974 A SU5005974 A SU 5005974A RU 2121213 C1 RU2121213 C1 RU 2121213C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transducer
- input
- phase compensator
- apodized
- summing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/64—Filters using surface acoustic waves
- H03H9/6423—Means for obtaining a particular transfer characteristic
- H03H9/643—Means for obtaining a particular transfer characteristic the transfer characteristic being determined by reflective or coupling array characteristics
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/02535—Details of surface acoustic wave devices
- H03H9/02637—Details concerning reflective or coupling arrays
- H03H9/02779—Continuous surface reflective arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
- H03H9/145—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks using surface acoustic waves
- H03H9/14517—Means for weighting
- H03H9/1452—Means for weighting by finger overlap length, apodisation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в акустоэлектронных устройствах частотной и временной обработки сигналов на поверхностных акустических волнах. Техническим результатом является подавление сигнала в полосе непропускания в интервале частот и возможность включения входного аподизованного преобразователя в прямом и обратном включении при равном уровне сигнала прямого прохождения. В фильтре на пьезоэлектрической подложке выполнены входной аподизованный и выходной неаподизованный встречно-штыревые преобразователи, между которыми расположены экран и треугольный фазокомпенсатор в виде металлических пленок, при этом суммирующие шины входного преобразователя выполнены V-образными и определены соотношения размеров основания и высоты фазокомпенсатора с углом наклона части суммирующей шины входного преобразователя к направлению распространения волн. 2 ил.
Description
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в акустноэлектронных устройствах частотной и временной обработки сигналов на поверхностных акустических волнах, в частности в стационарных и переносных телевизионных приемниках и видеомагнитофонах.
Известен полосовой фильтр, содержащий пьезоэлектрическую подложку с расположенными на ее поверхности входным и выходным преобразователями, один из которых аподизованный, и экраном между ними в виде металлической пленки. Суммирующие шины преобразователей выполнены параллельно распространению ПАВ.
Для снижения уровня отраженных сигналов от торцов подложки на ее поверхность вблизи торцов нанесено поглощающее покрытие.
Недостатком данной конструкции является наличие больших участков нерабочих поверхностей электродов преобразователя, вызывающих большой уровень отражения ПАВ, что приводит к искажениям импульсного отклика преобразователя и фильтра в целом.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство полосового фильтра, содержащее пьезоэлектрическую подложку с расположенными на ее поверхности полосозадающим входным преобразователем, аподизованным путем изменения перекрытия штырей электродов, выходным преобразователем и экраном между ними.
В части полосозадающего преобразователя, обращенной к выходному преобразователю, пространство между наклонными суммирующими шинами и границей зоны перекрытия противофазных штырей заполнено проводящим покрытием.
Для обеспечения равенства относительных фазовых набегов ПАВ при ее распространении от границы зоны перекрытия электродов до границы преобразователя выполняется условие: фазовый набег волны, распространяющейся в активной зоне, равен сумме фазовых набегов волны в любом из смещенных относительно оси преобразователя в зонах проводящего покрытия и свободной поверхности пьезоэлектрической подложки.
Одним из недостатков данного устройства являются большие уровни отражения ПАВ от рабочих электродов за счет большого пути прохождения сигнала в зоне перекрытия противоположных штырей преобразователя.
Изобретение направлено на подавление сигнала в полосе непропускания в интервале частот и на возможность включения входного аподизованного преобразователя в прямом и обратном включении при равном уровне сигнала прямого прохождения.
При решении данной задачи повышается качество полосового фильтра на ПАВ, что расширяет область его использования.
Полосовой фильтр на ПАВ содержит пьезоэлектрическую подложку с расположенными на ее поверхности входным аподизованным преобразователем, имеющим суммирующие шины, выходным неаподизованным преобразователем и выполненным между ними экраном. Суммирующие шины входного преобразователя выполнены V-образными, а между входным преобразователем и экраном расположен фазокомпенсатор в виде остроугольного треугольника.
Размеры основания и высоты треугольного фазокомпенсатора взаимосвязаны с углом наклона части суммирующей шины входного преобразователя следующими математическими выражениями:
a = Z/4-d;
b = (L/2)-d)•tgψ,
где
a - основание треугольного фазокомпенсатора;
L - проекция длины входного аподизованного преобразователя на направление распространения ПАВ;
d - проекция ширины наклонной части суммирующей шины входного преобразователя на направление распространения ПАВ;
b - высота треугольного фазокомпенсатора;
ψ - - угол наклона части суммирующей шины входного преобразователя к направлению распространения ПАВ.
a = Z/4-d;
b = (L/2)-d)•tgψ,
где
a - основание треугольного фазокомпенсатора;
L - проекция длины входного аподизованного преобразователя на направление распространения ПАВ;
d - проекция ширины наклонной части суммирующей шины входного преобразователя на направление распространения ПАВ;
b - высота треугольного фазокомпенсатора;
ψ - - угол наклона части суммирующей шины входного преобразователя к направлению распространения ПАВ.
Благодаря скосу суммирующих шин входного аподизованного преобразователя симметрично уменьшается площадь участков нерабочих поверхностей электродов преобразователя, что дает малое различия уровня сигнала прямого прохождения при прямом и обратном включении аподизованного преобразователя.
Это обеспечивает возможность изменения полярности подключения входного аподизованного преобразователя.
Наличие в совокупности признаков заявленного изобретения треугольного фазокомпенсатора, размеры основания и высоты которого взаимосвязаны с углом наклона части суммирующих шин входного преобразователя, вызывает подавление сигнала в полосе непропускания в интервале частот и уменьшение отклонения формы АЧХ от расчетной в полосе пропускания.
На фиг. 1 изображен общий вид предложенного устройства, на фиг. 2 - входной преобразователь с наклонной структурой аподизации.
Полосовой фильтр на ПАВ /фиг. 1/ содержит пьезоэлектрическую подложку 1, на поверхности которой выполнены входной аподизованный 2 и выходной неаподизованный 3 встречно-штыревой преобразователь /ВШП/.
Аподизация входного преобразователя 2 имеет наклонную структуру перекрытия электродов, области перекрытия которых симметричны относительно линии, проходящей по диагонали преобразователя /фиг. 2/.
Входной преобразователь 2 на половине проекции своей длины на направление распространения ПАВ имеет скос, так что первая половина суммирующих шин /фиг. 2, участки AB и B'D'/ выполнены параллельно, а другая половина /фиг. 2, участки BD и A'B'/ - под углом ψ к направлению распространения ПАВ, т.е. суммирующие шины 4 входного преобразователя 2 выполнены V-образными.
Угол наклона ψ выбирается из условия максимального приближения шины к области перекрытия электродов. Между встречно-штыревыми преобразователями 2, 3 выполнен наклонный к фронту ПАВ экран 5 /фиг. 1/ в виде металлической пленки для уменьшения отражений вдоль оси преобразователя.
Для выравнивания фронта волны введена дополнительная металлизация на подложке - фазокомпенсатор 6. Фазокомпенсатор 6 выполнен в виде остроугольного треугольника, одна сторона которого совмещена со стороной экрана 5.
Размер высоты и основания треугольного фазокомпенсатора 6 взаимосвязаны с углом наклона ψ части суммирующей шины 4 входного преобразователя 2.
Устройство работает следующим образом.
Подают сигнал на входной аподизованный преобразователь 2. Преобразователь 2 возбуждает ПАВ, которые распространяются вдоль пьезоэлектрической подложки 1 в двух направлениях: в направлении к выходному преобразователю 3 и от него.
При прохождении волны под электродами входного преобразователя 2 происходит отражение поверхностных волн от электродных структур, которые искажают АЧХ фильтра. Величина искажения импульсного отклика зависит от пути прохождения сигнала под нерабочими участками электродов.
Для снижения уровня искажения отражения ПАВ от нерабочих участков электродов уменьшают их область выполнением скосов входного преобразователя 2 /фиг. 2, треугольники BDE, B'A'E'/.
Скошенные области нерабочих электродов состоят из двух равных частей свободной и металлизированной поверхности. Скорость распространения ПАВ в зоне проводящего покрытия /металлизации/ и на свободной поверхности звукопровода различна.
В результате этого возникают искажения фазового фронта волны /фиг. 1, сеч. 1-1/. Для устранения возникающего фазового искажения распространяющиеся волны проходят дополнительную металлизацию - фазокомпенсатор 6.
Размеры фазокомпенсатора 6 выбирают из условия: волна по каждому горизонтальному каналу пьезоподложки 1 проходит путь дополнительной металлизации, равный скошенной металлизации в области нерабочих электродов.
ПАВ с компенсированным фазовым сдвигом /фиг. 1, сеч. 111-111/ проходят к выходному преобразователю 3, где преобразуются в электрический сигнал.
При построении аппаратуры возникает необходимость использования симметричного включения аподизованного преобразователя 2. При данном построении аподизованного преобразователя 2 обеспечивается высокий уровень симметрии по прямому прохождению сигнала за счет того, что площади разноименных электродных структур при данном построении преобразователя 2 равны.
Поэтому при изменении полярности подключения преобразователя 2 уровень прямого прохождения сигнала практически не изменяется, что позволяет использовать данную структуру аподизованного преобразователя 2 в симметричном включении при высоком качестве симметрии электрических сигналов.
Примером конкретного выполнения может служить полосовой фильтр на ПАВ, содержащий пьезоэлектрическую подложку из ниобата лития 15х3х07 мм /ОДО 734.033 ТУ/.
На поверхности подложки методом магнетронного напыления с последующей фотолитографией выполнены входной аподизованный, выходной неаподизованный встречно-штыревые преобразователи, экран и фазокомпенсатор. Наносимые слои:
1/ адгезионный - ванадий ВнПл - 1 или ВнПл-2 /ТУ 48-4-373-76/; толщина слоя 200±100 А;
2/ проводящий - алюминий А-995 /ЯЕО.021.157 ТУ/; толщина слоя 0,2±0,02 мкм.
1/ адгезионный - ванадий ВнПл - 1 или ВнПл-2 /ТУ 48-4-373-76/; толщина слоя 200±100 А;
2/ проводящий - алюминий А-995 /ЯЕО.021.157 ТУ/; толщина слоя 0,2±0,02 мкм.
Проекция длины входного аподизованного преобразователя фильтра на направление распространения ПАВ L равна 6,0001 мм.
Проекция ширины суммирующей шины входного преобразователя фильтра на направление распространения ПАВ d равна 0,1278 мм.
Аподизация входного встречно-штыревого преобразователя имеет наклонную структуру перекрытия электродов. Угол наклона половины суммирующей шины входного преобразователя к направлению распространения ПАВ ψ равен 36,1o.
Согласно приведенной зависимости размеры основания и высоты треугольного фазокомпенсатора определяются
Испытания полосового фильтра на ПАВ показали следующие его преимущества:
- высокое подавление сигнала в полосе непропускания в интервале частот и незначительное отклонение формы АЧХ от расчетной в полосе пропускания ввиду снижения уровня отражения ПАВ от нерабочих участков электродной структуры входного преобразователя;
- малое различие уровня сигнала прямого прохождения при прямом и обратном включении аподизованного преобразователя, что позволяет изменять полярность подключения входного аподизованного преобразователя.
Испытания полосового фильтра на ПАВ показали следующие его преимущества:
- высокое подавление сигнала в полосе непропускания в интервале частот и незначительное отклонение формы АЧХ от расчетной в полосе пропускания ввиду снижения уровня отражения ПАВ от нерабочих участков электродной структуры входного преобразователя;
- малое различие уровня сигнала прямого прохождения при прямом и обратном включении аподизованного преобразователя, что позволяет изменять полярность подключения входного аподизованного преобразователя.
Claims (1)
- Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащий пьезоэлектрическую подложку с расположенными на ее поверхности входным аподизованным преобразователем, имеющим суммирующие шины, выходным неаподизованным преобразователем и выполненным между ними экраном, отличающийся тем, что суммирующие шины входного преобразователя выполнены V-образными, фильтр снабжен фазокомпенсатором, выполненным в виде остроугольного треугольника, расположенного между входным преобразователем и экраном, при этом одна сторона треугольника совпадает со стороной экрана, а размеры основания и высоты треугольного фазокомпенсатора взаимосвязаны с углом наклона части суммирующей шины входного преобразователя следующими математическими выражениями:
a=L/4-d;
b=(L/2-d)tg ψ,
где
a - основание треугольного фазокомпенсатора;
L - проекция длины выходного аподизованного преобразователя на направление распространения ПАВ;
d - проекция длины ширины наклонной части суммирующей шины входного преобразователя на направление распространения ПАВ;
b - высота треугольного фазокомпенсатора;
ψ - угол наклона части суммирующей шины входного преобразователя к направлению распространения ПАВ.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5005974A RU2121213C1 (ru) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах (пав) |
GB9311738A GB2273621B (en) | 1991-10-17 | 1992-10-09 | Surface-acoustic-wave band-pass filter |
DE4293613T DE4293613T1 (de) | 1991-10-17 | 1992-10-09 | Bandfilter mit akustischer Flächenwelle |
PCT/RU1992/000184 WO1993008642A1 (en) | 1991-10-17 | 1992-10-09 | Band-pass filter on surface acoustic waves |
NL9220007A NL9220007A (nl) | 1991-10-17 | 1992-10-09 | Met akoestische oppervlaktegolven werkend banddoorlaatfilter |
US08/360,173 US5471179A (en) | 1991-10-17 | 1994-12-20 | Surface acoustic wave bandpass filter including unique V-shaped electrode and phase compensator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5005974A RU2121213C1 (ru) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах (пав) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2121213C1 true RU2121213C1 (ru) | 1998-10-27 |
Family
ID=21587161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5005974A RU2121213C1 (ru) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах (пав) |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5471179A (ru) |
DE (1) | DE4293613T1 (ru) |
GB (1) | GB2273621B (ru) |
RU (1) | RU2121213C1 (ru) |
WO (1) | WO1993008642A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458458C2 (ru) * | 2010-09-14 | 2012-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) | Способ изготовления пьезоэлементов для высокочастотных резонаторов |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999021503A2 (en) * | 1997-10-24 | 1999-05-06 | Rmo, Inc. | Fixation mechanism for post and tube dental appliance |
US6346761B1 (en) * | 1999-01-27 | 2002-02-12 | Hitachi Denshi Kabushiki Kaisha | Surface acoustic wave device capable of suppressing spurious response due to non-harmonic higher-order modes |
JP3611779B2 (ja) * | 1999-12-09 | 2005-01-19 | シャープ株式会社 | 電気信号−音響信号変換器及びその製造方法並びに電気信号−音響変換装置 |
JP3863712B2 (ja) * | 2000-09-06 | 2006-12-27 | 株式会社日立製作所 | 弾性表面波共振器 |
US7721670B2 (en) * | 2006-10-30 | 2010-05-25 | David Weber | Kayak having deck fairing |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5333557A (en) * | 1976-08-24 | 1978-03-29 | Toshiba Corp | Elastic surface wave element |
US4438417A (en) * | 1980-06-17 | 1984-03-20 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Filter circuit utilizing a surface acoustic wave filter |
US4333065A (en) * | 1980-10-09 | 1982-06-01 | Zenith Radio Corporation | Low reflectivity apodized surface acoustic transducer with means to prevent wavefront distortion |
JPS5765917A (en) * | 1980-10-11 | 1982-04-21 | Murata Mfg Co Ltd | Surface acoustic wave device |
GB2090093A (en) * | 1980-12-19 | 1982-06-30 | Philips Electronic Associated | Acoustic wave devices |
JPS5843609A (ja) * | 1981-09-09 | 1983-03-14 | Toshiba Corp | 弾性表面波装置 |
US4604595A (en) * | 1982-06-16 | 1986-08-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave device having interdigitated comb electrodes weighted for odd/even response |
US4516095A (en) * | 1983-12-23 | 1985-05-07 | Gte Laboratories Incorporated | Surface acoustic wave device |
DE3583602D1 (de) * | 1984-12-17 | 1991-08-29 | Siemens Ag | Elektrisches oberflaechenwellenfilter. |
US4912356A (en) * | 1989-05-18 | 1990-03-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Saw slanted array correlator (SAC) with separate amplitude compensation channel |
JPH04117016A (ja) * | 1990-09-03 | 1992-04-17 | Hitachi Ltd | 弾性表面波装置およびこれを用いた通信装置 |
-
1991
- 1991-10-17 RU SU5005974A patent/RU2121213C1/ru active
-
1992
- 1992-10-09 WO PCT/RU1992/000184 patent/WO1993008642A1/ru active Application Filing
- 1992-10-09 GB GB9311738A patent/GB2273621B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-09 DE DE4293613T patent/DE4293613T1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-12-20 US US08/360,173 patent/US5471179A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Речицкий В.И. Акустоэлектронные радиокомпоненты. - М.: Радио и связь, 1987, с. 36. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2458458C2 (ru) * | 2010-09-14 | 2012-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения (ФГУП ОНИИП) | Способ изготовления пьезоэлементов для высокочастотных резонаторов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2273621A (en) | 1994-06-22 |
GB9311738D0 (en) | 1994-04-13 |
WO1993008642A1 (en) | 1993-04-29 |
US5471179A (en) | 1995-11-28 |
DE4293613T1 (de) | 1993-11-18 |
GB2273621B (en) | 1996-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7023300B2 (en) | Surface wave devices with low passband ripple | |
US4044321A (en) | Surface acoustic wave band pass filtering | |
JPH0685597A (ja) | 弾性表面波装置 | |
GB2073528A (en) | Surface acoustic wave device | |
RU2121213C1 (ru) | Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах (пав) | |
US4814658A (en) | SAW device with continuous finger pattern | |
US4406964A (en) | Acoustic surface wave transducer with improved inband frequency characteristics | |
KR100476913B1 (ko) | 탄성표면파 소자 | |
EP0197640B1 (en) | Saw devices with reflection-suppressing fingers | |
US4426595A (en) | Acoustic surface wave device with improved band-pass characteristics | |
JPS63215108A (ja) | 表面弾性波装置 | |
US4205285A (en) | Acoustic surface wave device | |
JP3203796B2 (ja) | 多重モード弾性表面波フィルタ | |
RU2047266C1 (ru) | Фильтр на поверхностных акустических волнах | |
JPH04196809A (ja) | 弾性表面波装置、及びそれを用いた通信装置 | |
RU2308799C1 (ru) | Фильтр на поверхностных акустических волнах | |
US4330767A (en) | Surface acoustic wave device | |
JPH05121996A (ja) | 弾性表面波フイルタ | |
JPH0245364B2 (ru) | ||
JP2000341083A (ja) | 弾性表面波デバイス | |
JPS60241313A (ja) | 弾性表面波装置 | |
JPH0241925B2 (ru) | ||
JPH0351130B2 (ru) | ||
JPS61288508A (ja) | 弾性表面波装置 | |
JPS617710A (ja) | 弾性表面波トランスジユ−サ |