SU1054887A1 - Резонаторный фильтр на поверхностных акустических волнах - Google Patents

Abstract

1. РЕЗОНАТОРНЫЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНСЮТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ (ПАВ), соцержащий звукопровоц , на поверхности которого в оцном акустическом канапе расположены аве отражательные структуры из перирцически распопоженны с отражательные эл&ментов , вхоаной и выкоцной встречноштыревые преобразователи (ВШП), о тпи чающийс  тем, что, с целью . повышени  избирательности за счет устранени  нежелательных полос пропускани . в него ввецено ( П + 1) аопопнитепьиьтх встречно-штыревых, прёофазоватепей расположенных на поверхноств aeyittxipoвоца в том же aKycTiPiepROM канапе, гце п -число пар нежелатеаьга х полос пропускани  п фазоврапШтелей, вхоцы которых соединены с оцним ид xpiaJbfflx аополнитепьных ВШП, a выхоа кажаого из них соеаннен с соответствующим ао попнитепьным ВШП, при этом рассто ние между центром наружного штыр -каждого допопнитепьного ВШП и ближайшим к нему отражательным элементом выбр, но Из услови 

Description

Изобретение относитс  к рациоэпвктро нике и может использоватьс  в акустоэпектронйых устройствах секции часто ты .., Известны фильтры на поверкностнык акустических вопнах (ПАВ), соцержащне авукопровоч, на поверхности которого расположены входной и выходной встречно-штыревые преобразователи flД . Нецрстатком таких фильтров  вгметс  невозможность реализашги узких попос пропускани , менее цолей процента от зна чени  рабочей (центральной) частоты. Наиболее близким к .прецложенному  вл етс  резонаторный фильтр на ПАВ, соцержащий звукопровоц, на поверхности в оцном акустическом канале расположены цве Отражательные структу ры из периодически расположенных отражательных элементов, входной .и выходной встречно-штыревые преобразователи (ВШП) С2 j . Уменьшение полосы пропускани  в таком фильтре достигаетс  уве гичением рассто ни .между отражательными стру.ктурами . Однако при этом в полосе частот отражени  отражательный структур Hapsniy с основной полосой пропускани  про вл ютс  нежелательные (дополнйтельные ) полосы пропускани , что ухудшает избирательные характеристики фильтра, Целью изобретени   вл етс  повышени избирательности фильтра за счет устранени  нежелательных полос пропускани . Цель достигаетс  тем, что в резонаИ торный фильтр на ПАВ, содержащий звуко провод, на поверхности которого в одном акустическом канапе рагаюпожены две отражательнью структуры из периодически распопоженных отражательных элементов, входной и выходной ВШП, введено (п+1) дополнительных ВШП, расположеннь1К на поверхности звукопровода в том же акуо тическом канале це ti - чиспо пар йежелательных полос пропускани , и п фазовращателей, входы которых соединены с одним на крайних дополнительных ВШП, а выход каждого из них соединен с соответствуюишм дополнительным ВШП при этом рассто ние между центром наружного штыр  каждого дополнительного ВШП и ближайшим к нему отражательным элементом выбрано из усповиза. ( К + 1)-|- при 4 0, Р где К О, 1, 2, ... j Д - длина . ПАВ на центральной частоте фипьтра; Ч - фаза отражени  от отражательной структуры. В резонаторном фильтре межцу выхо цом каждого фазовращател  и соответствующим дополнительным ВШП может быть . включен усилительный элемент. На фиг. 1 и 2 показаны варианты конструктивного выполнени  предложенного резонаторного фильтра. Предложенный резонаторный фильтр (фиг. 1) содержит звукопровод 1, на по верхности которого расположены две отра жательные структуры 2 и 3. В одном акустическом канале с ними расположены входной 4 и выходной 5 ВШП ПАВ. Межцу отражательными структурами 2 и 3 расположены дополнительные ВШП 6 и 7 ПАВ, соединенные межцу собой sneKii рической цепью, содержащей фазовращатель 8. Рассто ние от центра наружкого штыр  каждого из дополнительных ВШП 6 и 7 до ближайшего элемента от- ражательной структуры 2 и 3 зависит от фазы ч отражени . ПАВ от отража те ьной структуры, котора  равна нулю при выполнении отражательной структуры, например, в вице канавок или разомкну- тых алюминиевых полосок на ниобате лити  и равна Ж , если отражательные структуры выполнены, например, в вице короткозамкнутых алюминиевых полосок на ниобате лити  и кварце Л НИИ в виде выступов. Соответственно эти рассто ни  в первом случав равны (.) а во втором случае - С + Д- -f-) где К « О, 1 2, . . . ; Л - дпЬна ПАВ на центральной частоте фильтра. Если структуры 2 и 3 выполнены в виде кана-. вок, то эти рассто ни  равны СК.-И) - и ;1с2-ь 1)|-. f На фиг. 2 приведен вариант конструи « тивного выполнени  резоиаторного фильтра , в котором на поверхнбсти звукопровоца распоп. четыре дополнительных ВШП 6 719 и Хрукрайние из которых 6 и 7 размещены в эффективных центрах отражени  отражательных структур , т. е. рассто ние между ними равно где 1,- - рассто ние между кра ми отражательных структур.) . L,«p цпина прсшикновени  ПАВ в каждую отражательную структуру. С одним из крайних дополнительных ВШП 6 соединены парартельно включенные входы фазовращателей 8, 11 и 12, выходы которых, через соответствуюш.ие усилительные элементы 13 14 и 15 соецивены с соответствующими цопопввтепьными ВШП 7, 9 и 10, Отражатеиьные структуры 2 и 3 в фипьтре (фиг. 2) выполнены в вице разомкнутых проБоа$ь пих полосок, нанесенных на поцпожку ниобата пити . Фаза отраженного акустического сигнала от кра  элементов этих отражательных структур равна Jf , спем аоватепьно, упом нутые рассто ни  в цанном спучве равны ( -j-} - v :(i-- cooTi eTCTBeHHO. Допопнитепьные ВШП 9 и 10 расположены таким образом, что центры их штырей нахоц тс  в пучност х сто чей ПАВ HBI рабочей частоте фильтра.Прецпоженный резонаторный фильтр I работает спеаующим образом. I Входной ВШП 4 (фиг. 1) возбужцает iна рабочей частоте фипьтра на поверх- :ности . .звукопровоца 1 ПАВ, котора , распростран  сь, достигает отражательных структур 2 и 3 и без изменени  фазы отражаетс  от каждого элемента этих структур. Конструкцию и взаимное расположение отражательных структур 2 и 3 определ ют как полосу частот .р; эффективно отражающихс  от отражатели ных структур, так и поносу пропускани  резонаторного фипьтра д , причем 4foyp 4f. . практике распределенную отражеь тельную структуру обычно рассматривают как сосредоточенную, место расположени  которой прин то называть эффективным центром отражени . При этом на рабочей частоте фильтра в промежутк между эффективными центрами отражени  образуетс  попуволн сто чей ПАВ, ЭФФ Выходной ВШП 5, распо ложенный вблизи одной из пучностей сго чей ПАВ, преобразует энергию прин той ПАВ в выходной электрический сигнал. Центры наружных штырей дополнительно , го ВШП 6 расположены на рассто нии Cfe,,t-)-|- от ближайшего элемента oiw ражательной структуры 2, т. е. наход т с  в пучност х сто51чей ПАВ. Часть энер гии ПАВ, .прин той дополнительным ВШП преобразуетс  в электрический сигнал, который через фазовращатель 8 поступает на дополнительный ВШП 7 и возбуж дает на поверхности звукопровода 1 дополнитепьную ПАВ. Центры наружных штырей дополнительного ВШП 7 располо жены на .рассто нии/ К )-л-от ближайliiieroэлемента отражательнойстру туры т, е. наход тс  также в пучност х сто чей ПА аким образом, если фазоврашатепь 8 не носит дополнительного сдвига фазы в лектрический сигнал, передаваемый от ШП 6 к ВШП 7, то фаза ПАВ; возбужаемой этим сигналом,Совпадает с фв« ОЙ сто чеЛ ПАВ и происходит синфазое сложение ПАВ. Ближайшие к рабочей астоте резонаторного фипьтра нежеп&тельные допогшительЕоые полосы прс уо кани  ОТСТ9ЯТ от центральной частоты . - - V на величину t сЛ s , ЦФФ, где V - скорость ПАВ. Физически это объ сн етс  тем, что на длине L, ф укладываетс  (т 4 1) попуволн. При этом дополнительные БШП в н 7 оказываютс  сдвинутыми друг друга на величину, близкую к Л . Так как фаза электрического сигнала, переданного от дополнительного ВШП 6 на дополнительный ВШП 7 не мен етс , тс дополнительна  ПАВ, возбужденна  дополнительным ВШП 7, частично компенсирует основную ПАВ. Благодар  &to му суммарна  амплитуда сто чей ПАВ на частотах дгаюлнительных полос уменьшаетс . Фазовращатель 8 служит дл  регулировки сдвига фаз между электричеоким и акустическим сигналами в месте расположени  дополнительного ВШП 7. При разности фаз равной суммарна  амплитуда стоэтей ПАВ на частотах дополнительных полос будет мшгамапь ной. На основной частоте фильтра суммарна  амплитуда сто чей ПАВ практически не изменитс . Фипьтр (фиг. 2) позвол ет с помощью пар дополнительных ВШП 6 и 7, 6 и 10 , 6 и 9 устран ть дополнительные полосы пропускани , отсто щие от пент ральной частоты на ± Г , и ±3d1f. Дополнительные ВШП 6 и 7 разнесксы друг от друга на величину „L, ф , т. е. дополнительные полосы пропускани , oi сто щие от центральной частоты на ведичину устран ютс наибШееэффективно . В этом фильтре фаза отраЖ&на  ПАВ от отражательных структур равна 7Г| ВШП 6 и 7, расположенные от отражательных структур на рассто ни х (1 +4-}4-и . СЦф ) -|- соответственно, наход тс  в пучност х сто чей ПАВ. фaзoJЧ aшaтeли 8, 11 и 12 выполн ют ту же функцию, что и фазовращатель 8 в фильтре на фиг. 1, т. е. реализуют сдвиги фаз между сто чей ПАВ в местах расположени  допоНнительных ВШП 7, 9 и 1О и дсжолнитвпь-ными ПАВ, возбужденными этими до1Гопнительными ВШП, равные 7 . Коэффв1Шент уснпенв  каждого усипитепьного элемента 13, 14 и 15 выбираетс  таким ампгаитупв цопопнитепьной ПАВ, воэбужаеиной цопопнитепьным ВШП 7, 9 и 10, равн лась ампгштуце сто чей ПАВ на частотах, допопиитепьнЫх поп к в меётв рйспопоженн  соответствующего цоио нктвпьйого ВШП. При этом происхо-. цит попна  компенсаци  цопопнитепьчых кйллпо приема. Ввеценне в конструкшпо

фильтра усипитепей, кроме того, привоцит к увеличению ампштупы сигнала на ооновной частоте фильтра, прин того выкоаным ВШП 5, который в аанном варианте , как и входной ВШП 4, размешен межцу отражательными структурами 2 и 3 и кра ми звукопровоца 1.

Предложенный фильтр обеспечивает поьышение избирательности за счет устранени  нежелательных полос прощскани .

fui.1

11

Л

ЛГ

пг

J .2

/

.12

а

dJ

ш

г

Claims (2)

1. РЕЗОНАТОРНЫЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ (ПАВ), содержащий звукопро· воц, на поверхности которого в одном акустическом канапе расположены две отражательные структуры из периодически расположенных отражательных элементов, входной и выходной встречноштыревые преобразователи (ВШП), о тпи чающийся тем, что, с цепью _; повышения избирательности за счет устранения нежелательных полос пропускания, в него введено ( П + 1) дополнительных встречно-штыревых преобразователей^ расположенных на поверхности эвукопровода в том же акустическом канапе, где п -число пар нежелательных полос пропусканиями η фазовращателей, входы которых соединены с одним из крайних дополнительных ВШП, а выход каждого из них соединен с соответствующим пополнительным ВЦ] П, при этом расстояние между центром наружного штыря каждого дополнительного ВШП И ближайшим к нему отражательным элементом выбрано из условия (мцД гце К^% О, 1, 2,

- длина ПАВ на центральной частоте фильтра; i

4—фаза отражения от отражательной структуры.

2. Фильтр поп. 1, от пинающийся тем, что между выходом каждого фазовращателя и соответствующим дополнительным ВШП включен усилительный элемент.

при 4=0, g при 4=J, ^Ц_ <„,1054887 устройствах секции частоI фильтры на поверхностных волнах (ПАВ), содержащие на поверхности которого вхоцной и выходной встречпреобразоватепи fl ] .

to

1 1054887