SU1764132A1

SU1764132A1 - Генератор на преобразовател х на поверхностных акустических волнах

Info

Publication number: SU1764132A1
Application number: SU904849565A
Authority: SU
Inventors: Александр Дмитриевич Гончаров; Александр Сергеевич Караван; Станислав Викторович Неверов; Игорь Иванович Нижник; Александр Яковлевич Яцук
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1992-09-23

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике. Цель изобретени - расширение диапазона перестройки частоты. Генератор содержит диэлектрические подложки 1, 4, спирально изогнутые веерные входной и выходной встречно-штыревые преобразователи (ВШП) 2, 3, пр моугольную пьезоэлектрическую пластину 5, цилиндрическую прокладку 6, усилитель 7. Цель изобретени достигаетс за счет применени спирально- изогнутых веерных ВШП и пр моугольной пьезоэлектрической пластины, при повороте которой измен етс частота. 2 ил.

Description

со

с

JL

L

s|

о

Јь

СО Ю

Изобретение относитс к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах формировани сигналов и различных датчиках.

Известны генераторы на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащие входной и выходной встречио-штыревые преобразователи (ВШП), гальванически св занные усилителем высокой частоты, пьезоэлектрическую подложку, в которых перестройка частоты осуществл етс за счет изменени длины пути ПАВ или ее акустической скорости на пьезоподложке (патент США № 3921093, кл. Н 03 В 3/04, НКИ 331/1А; Патент США N 3936765, кл. Н 03 В 3/104, НКИ 331/1R; Патент США № 3979697, кл. Н 03 В 5/32, Н КИ 331 /107А). Главные недостатки известных генераторов - малый диапазон перестройки по частоте (единицы - дес тки процентов) и строго заданный закон перестройки частоты генерации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс генератор на ПАВ (авт. св. СССР № 860272, кл. Н 03 В 5/32, 30.08.81). В этом устройстве ВШП расположены на непьезоэлектрическом диэлектрическом основании, а пьезоподложка размещена над преобразовател ми с зазором, не превышающим шага электродов преобразовател , таким зом, что она может вращатьс относительно диэлектрического основани с сохранением величины зазора. Пьезоподложка выполнена из анизотропного материала, скорость ПАВ в котором зависит от направлени распространени (например, YX-срез ниобата лити ). Входной ВШП возбуждает в пьезоподложке ПАВ, котора распростран етс по ней и достигает области расположени выходного ВШП, где преобразуетс в электрический сигнал. Входной и выходной ВШП гальванически св заны через высокочастотный усилитель, образу ПАВ-ге- нератор. При повороте пьезоподложки относительно диэлектрического основани измен етс кристаллографическое направление распространени ПАВ, что приводит к изменению частоты ПАВ-генератора.

Однако такой генератор имеет невысокую стабильность в режиме перестройки, обусловленную тем, что по пути распространени ПАВ подложка разогреваетс . При повороте пьезоподложки относительно диэлектрического основани ПАВ будут распростран тьс по новому участку, который имеет иную температуру, что приводит к неконтролируемому дополнительному изменению частоты на врем прогрева нового пути ПАВ. Кроме того диапазон регулировани частоты генератора и ее зависимость от угла поворота жестко св заны с индикатрисой скорости ПАВ в пьезоподложке и ею ограничены.

Целью изобретени вл етс повышение стабильности частоты генератора в режиме перестройки, расширение диапазона перестройки частоты и задание требуемого закона изменени частоты генерации от угла поворота пьезоподложки относительно непьезоэлектрического основани .

Указанна цель достигаетс тем, что в генераторе на ПАВ, содержащем усилитель, входной и выходной ВШП, расположенные

на непьезоэлектрическом диэлектрическом основании, пьезоэлектрическую пластину, расположенную над преобразовател ми с возможностью вращени относительно диэлектрического основани с посто нным зазором , не превышающим шага электродов преобразователей, ВШП выполнены в виде спиральн о изогнутых веерных преобразователей , а пьезоэлектрическа пластина - в виде пр моугольной пьезоэлектрической

пластины.

На фиг. 1 показана функциональна схема предлагаемого ПАВ-генератора; на фиг. 2 - топологи варианта изогнутых веерных ВШП.

ПАВ-генератор содержит диэлектрическую подложку (основание 1) со сформированными на его поверхности входным и выходным спирально изогнутыми веерными ВШП 2 и 3; диэлектрическую подложку (основание 4) с расположенной на его поверхности пластиной 5, выполненной из любого пьезоэлектрического материала, так как его свойства не будут вли ть на зависимость частоты генерации от угла поворота, в силу

того, что ПАВ все врем распростран етс по одному и тому же участку пьезоэлектрической пластины; прокладку 6, задающую величину зазора между основанием и пластиной , а через него - и потери на преобразование ПАВ, пропорциональные выражению ехр( «A /h), где а - коэффициент , завис щий от геометрии ВШП; А - длина волны; h - величина зазора между основанием и пластиной, и усилитель в цепи

обратной св зи 7.

ПАВ-генератор работает следующим образом.

Входной ВШП 2 возбуждает в пьезоподложке 5 через зазор, не превышающий шага

электродов преобразовател 2 и 3, поверхностную акустическую волну, котора распростран етс по пьезоподложке 5 и достигает области расположени выходного ВШП 3, где электрическое поле ПАВ преобразуетс в электрический сигнал, который, пройд через усилитель 7, снова поступает на ВШП 2, т. е. достигаетс режим автогенерации .

Claims

Поскольку частотно-задающий элемент на ПАВ можно рассматривать как перестраиваемый фильтр, центральна частота которого измен етс в пределах от fmin до fmax. где fmin и fmax определ ютс максимальным и минимальным периодом веера, и дл каж- дого положени пьезоэлектрической пластины центральна частота фильтра определ етс периодом входного и выходного ВШП в области перекрыти , то дл сохранени непрерывности генерации вре- м задержки сигнала между входом и выходом фильтра должно измен тьс обратно пропорционально центральной частоте фильтра, так как в этом случае обеспечиваетс посто нство фазы сигнала при любом угле поворота пьезоэлектрической пластины на центральной частоте фильтра. Закон изменени частоты генерации от угла поворота пьезоэлектрической пластины определ етс топологией ВШП. Формула изобретени Генератор на преобразовател х на поверхностных акустических волнах, содержащий усилитель, входной и выходной встречно-штыревой преобразователи, пьезоэлектрическую пластину, первую и вторую дэлектрические подложки, которые св заны между собой с помощью цилиндрической прокладки, при этом входной и выходной встречно-штыревые преобразователи расположены на первой диэлектрической подложке внутри цилиндрической полости, образованной цилиндрической прокладкой, и подключены соответственно к выходу и входу усилител , пьезоэлектрическа пластина расположена на второй диэлектрической подложке внутри цилиндрической полости, образованной цилиндрической прокладкой с возможностью вращени , а толщина цилиндрической прокладки меньше рассто ни между электродами входного и выходного встречно-штыревых преобразователей, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона перестройки частоты, входной и выходной встречно-штыревые преобразователи выполнены в виде спирально изогнутых веерных встречно-штыревых преобразователей, а пьезоэлектрическа пластина выполнена в виде пр моугольной пьезоэлектрической пластины.