SU1764138A1 - Surface acoustic wave operating device - Google Patents

Surface acoustic wave operating device Download PDF

Info

Publication number
SU1764138A1
SU1764138A1 SU904806143A SU4806143A SU1764138A1 SU 1764138 A1 SU1764138 A1 SU 1764138A1 SU 904806143 A SU904806143 A SU 904806143A SU 4806143 A SU4806143 A SU 4806143A SU 1764138 A1 SU1764138 A1 SU 1764138A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
reflecting
main
waveguides
surfactant
auxiliary
Prior art date
Application number
SU904806143A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Петровна Ларина
Сергей Александрович Орлов
Original Assignee
Научно-исследовательский институт радиотехнической аппаратуры Научно-производственного объединения "Импульс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт радиотехнической аппаратуры Научно-производственного объединения "Импульс" filed Critical Научно-исследовательский институт радиотехнической аппаратуры Научно-производственного объединения "Импульс"
Priority to SU904806143A priority Critical patent/SU1764138A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1764138A1 publication Critical patent/SU1764138A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к радиоэлектронике . Целью изобретени   вл етс  увеличение затухани  в полосе задерживани  устройства на поверхностных акустических волнах. Устройство содержит две пары кас- кадно соединенных, попарно св занных основными направленными ответвител ми 2, 5 основных акустических волноводов с расположенной в каждом из HVIX отражающей решеткой 3, 6 соответственно, а также К пар попарно св занных К дополнительными направленными ответвител ми 9 дополнительных акустических волноводов с расположенной в каждом из них отражающей решеткой 10. В каждый из основных и дополнительных акустических волноводов введена вспомогательна  отражающа  структура 4,7. Отражающие решетки 3,6,10 в попарно св занных основных и дополнительных акустических волноводах смещены одна относительно другой. Величина этого .смещени , количество отражательных элементов в отражающих решетках,количество отражательных элементов во вспомогательных отражающих структурах, ширина акустических волноводов и рассто ние между ними выбраны в соответствии с определенными выражени ми. 9 ил. сл СThe invention relates to electronics. The aim of the invention is to increase the attenuation in the retention band of a surface acoustic wave device. The device contains two pairs of cascade-connected, pairwise connected main directional couplers 2, 5 main acoustic waveguides with a reflecting grid 3, 6 located in each of the HVIX, respectively, as well as K pairs pairwise connected To additional directional couplers 9 additional acoustic waveguides with a reflecting grid 10 located in each of them. An auxiliary reflecting structure 4.7 is introduced into each of the main and additional acoustic waveguides. Reflecting gratings 3, 6, 10 in pairwise connected main and additional acoustic waveguides are offset from one another. The magnitude of this displacement, the number of reflective elements in the reflective gratings, the number of reflective elements in the auxiliary reflecting structures, the width of the acoustic waveguides and the distance between them are chosen in accordance with certain expressions. 9 il. sl C

Description

VIVI

ОABOUT

ЈьЈ

CJ 00CJ 00

Изобретение относитс  к радиоэлектронике и может использоватьс  в акустоэ- лектронных устройствах обработки сигналов на поверхностных акустических волнах (ПАВ)The invention relates to electronics and can be used in acoustoelectronic devices for signal processing on surface acoustic waves (SAW).

Известно устройство на ПАВ, содержащее пьезоэлектрическую подложку, на рабочей грани которой расположены входной и выходной встречно-штыревые преобразог ватели (ВШП), и волновод ПАВ, пересекаю- щий оба ВШП. Большое количество электродов, имеющих увеличенную толщину дл  обеспечени  необходимого коэффициента отражени , позвол ет создать режим сто чей волны Такое устройство вы- полн ет функции резонатора. Недостатком устройства  вл етс  небольшое внеполос- ное подавление в полосе задерживани .A surfactant device is known that contains a piezoelectric substrate, on the working face of which are input and output interdigital transducers (IDT), and a surfactant waveguide intersecting both IDT. A large number of electrodes having an increased thickness to provide the necessary reflection coefficient allows creating a standing wave mode. Such a device performs the functions of a resonator. The disadvantage of the device is a small out-of-band suppression in the delay band.

Наиболее близким к изобретению  вл - етс  устройство, содержащее размещенные на рабочей грани пьезоэлектрической подложки входной и выходной встречно-штыревые преобразователи и две пары каскадно соединенных, попарно св занных основны- ми направленными ответвител ми акустических волн основных волноводов с расположенной в каждом из них отражающей решеткой. В таком устройстве нельз  получить большое затухание сигнала в по- лосе задерживани . Это св зано с тем, что- амплитудно-частотна  характеристика в нем формируетс  отражающими решетками , расположенными в св занных волноводах Результирующа  передаточна  характеристика по виду совпадает с функциейThe closest to the invention is a device containing input and output interdigital transducers placed on the working face of the piezoelectric substrate and two pairs of cascade connected, coupled by the main directional couplers of the acoustic waves of the main waveguides with the reflecting grid located in each of them . In such a device, it is not possible to obtain a large attenuation of the signal in the delay band. This is due to the fact that the amplitude-frequency characteristic in it is formed by reflective gratings located in the coupled waveguides. The resulting transfer characteristic coincides in appearance with the function

(sinx/x)2.(sinx / x) 2.

Уровень боковых лепестков этой функции - 26 дБ.The sidelobe level of this function is 26 dB.

Целью изобретени   вл етс  увеличение затухани  в полосе задерживани The aim of the invention is to increase the attenuation in the delay band.

Это достигаетс  тем, что в устройство введены К пар попарно св занных К дополнительными направленными ответвител ми дополнительных акустических волноводов с расположенной в каждом из них отражающей решеткой, а в каждый из основных и дополнительных акустических волноводов введена вспомогательна  отражающа  структура, при этом вспомогательна  отражающа  структура, расположенна  в акустическим волноводе, совмещенном с входным ВШП, размещена между соответствующими направленным ответвителем и входами ВШП, вспомогательна  отражающа  структура, расположенна  в дополниThis is achieved by introducing into the device K pairs which are pairwise connected to K by additional directional couplers of additional acoustic waveguides with a reflecting grid located in each of them, and an auxiliary reflecting structure introduced into each of the main and additional acoustic waveguides. located in the acoustic waveguide, combined with the input IDT, placed between the respective directional coupler and the IDT inputs, auxiliary reflective structure located in addition

тельном акустическом волноводе; совмещенном с выходным ВШП, размещена между соответствующим направленным ответвителем и выходным ВШП, вспомогательные отражающие структуры в остальных основных и дополнительных акустических волноводах размещены между соответствующими направленными ответвител ми и кажда  из них  вл етс  общей дл  каждых из двух каскадно соединенных соответствующих акустических волноводов, отражающие решетки в попарно св занных основных и дополнительных акустических волноводах смещены одна относительно другой в направлении распространени  ПАВ на рассто ние, выбираемое из выражени solid acoustic waveguide; combined with the output IDT, placed between the corresponding directional coupler and the output IDT, the auxiliary reflective structures in the other main and additional acoustic waveguides are placed between the respective directional couplers and each of them is common for each of the two cascade-connected corresponding acoustic waveguides, reflecting grids pairwise connected main and additional acoustic waveguides are offset one relative to another in the direction of propagation of the PA a distance selected from the expression

L Ni До/6,L Ni Do / 6,

где L- рассто ние между началами отражающих решеток, расположенных в попарно св занных основных и дополнительных акустических волноводах, м;where L is the distance between the beginnings of reflecting arrays located in pairwise connected main and additional acoustic waveguides, m;

До-длина ПАВ на центральной частоте устройства на ПАВ, м;Up to the length of the surfactant at the center frequency of the device on the surfactant, m;

NI - количество отражающих элементов в отражающей решетке, кратное трем и удовлетвор ющее условиюNI is the number of reflecting elements in the reflecting grid, which is a multiple of three and satisfies the condition

th(Nin)0,96,th (Nin) 0.96,

где п - коэффициент отражени  ПАВ от Отдельного отражательного элемента отражающей решетки,where n is the reflection coefficient of the surfactant from the Individual reflecting element of the reflecting lattice,

количество отражательных элементов во вспомогательных отражающих структурах удовлетвор ет условиюthe number of reflective elements in the auxiliary reflective structures satisfies the condition

th(N2r2) 0,3,th (N2r2) 0.3,

где N2 - количество отражательных элементов во вспомогательных отражающих структурах;where N2 is the number of reflective elements in the auxiliary reflecting structures;

Г2 - коэффициент отражени  ПАВ от отдельного отражательного элемента вспомогательной отражающей структуры, а ширина каждого основного и дополнительного акустических волноводов и рассто ние между ними на участке направленной св зи св заны выражениемG2 is the reflection coefficient of the surfactant from a separate reflective element of the auxiliary reflecting structure, and the width of each main and additional acoustic waveguides and the distance between them in the directional link section are related by the expression

papa

ПP

Цв 4Col 4

где d - ширина каждого основного и дополнительного акустических волноводов, м;where d is the width of each main and additional acoustic waveguides, m;

а - рассто ние между соответствующими акустическими волноводами на участке направленной св зи, м,a is the distance between the corresponding acoustic waveguides in the directional communication area, m,

р, g - внешнее и внутреннее поперечные волновые числа соответственно;p, g - external and internal transverse wave numbers, respectively;

LCB - длина участка направленной св зи , выраженна  в длинах поверхностных акустических волнLCB is the length of the directional link section, expressed in lengths of surface acoustic waves.

На фиг. 1 приведены частотные зависимости: 1 - отражени  от отдельной отра- жающей структуры; II - множител , возникающего из-за взаимного сдвига двух отражающих структур на рассто ние L: 111 - результирующего отражени  от пары сдвинутых одна относительно другой отражаю- щих структур; на фиг. 2 - расчетные зависимости коэффициента св зи между волноводами от частоты; на фиг. 3 - зависимости квадратов амплитуд и параметра KceLcB от частоты в двух св занных волново- дах; на фиг. 4 - топологи  устройства: 1 - входной встречно-штыревой преобразователь; 2 - направленный ответвитель; 3, 4 - отражающие структуры; 5 - направленный ответритель; 6, 7 - отражающие структуры; 8 - выходной встречно-штыревой преобразователь; 9 - направленный ответвитель; 10 - отражающа  структура; на фиг. 5-9 - эпюры передаточных характеристик в различных местах устройства на ПАВ.FIG. 1 shows the frequency dependences: 1 — reflections from a separate reflecting structure; II is a multiplier resulting from the mutual shift of two reflecting structures by the distance L: 111 — the resulting reflection from a pair of reflecting structures shifted one relative to the other; in fig. 2 shows the calculated frequency dependencies of the coupling coefficient between the waveguides; in fig. 3 - dependence of the squares of the amplitudes and the parameter KceLcB on the frequency in two coupled waveguides; in fig. 4 — device topologies: 1 — input interdigital transducer; 2 - directional coupler; 3, 4 - reflecting structures; 5 - directional responder; 6, 7 - reflecting structures; 8 - output interdigital transducer; 9 - directional coupler; 10 - reflecting structure; in fig. 5-9 - diagrams of transfer characteristics in various places of the device on surfactant.

Устройство на ПАВ (фиг. 4) содержит пьезоэлектрическую подложку (на чертеже не показана), входной встречно-штыревой преобразователь 1, волноводы ПАВ, св занные направленными ответвител ми 2, S, 9, совмещенные с волноводами ПАВ отражающие структуры 3, 6, 10, 4, 7 выходной встречно-штыревой преобразователь 8.The surfactant device (Fig. 4) contains a piezoelectric substrate (not shown), an input interdigital transducer 1, surfactant waveguides connected by directional couplers 2, S, 9, combined with surfactant waveguides reflecting structures 3, 6, 10 , 4, 7 output counter-pin converter 8.

Устройство на ПАВ работает следующим образомThe device on surfactant works as follows

Сигнал, подлежащий обработке, подаетс  на входной ВШП 1 и преобразуетс  в основной тип волны волновода (фиг. 5, эпюра АЧХ в точке а) Часть энергии волновод- ной моды отражаетс  обратно одной из вспомогательных отражающих структур 4 (фиг. 5, эпюры АЧХ в точке б)- Прошедша  волна делитс  поровну по мощности направленным ответвителем 2. Разность фаз двух волн в св занных волноводах состав- л ет л/2. Отража сь от пары отражающих структур 3, волны дважды проход т через трехдецибельный направленный ответвитель и синфазно складываютс  во втором волноводе (фиг. 7, эпюра АЧХ в точке в). Поскольку в полости резонатора, образованного отражающими структурами 4 и 3, возникает режим, близкий к режиму сто чей волны, то вид эпюр на фиг 6, 7 зависит От местоположени  точки регистрацииThe signal to be processed is fed to the input IDT 1 and is converted into the main waveguide wave type (Fig. 5, AFC plot at point a) Part of the energy of the waveguide mode is reflected back to one of the auxiliary reflecting structures 4 (Fig. 5, AFC plot point b) - The transmitted wave is divided equally in power by the directional coupler 2. The phase difference of two waves in coupled waveguides is l / 2. Reflected from a pair of reflecting structures 3, the waves pass through a three-digit directional coupler twice and in-phase fold in the second waveguide (Fig. 7, frequency response plot at point c). Since in the cavity of the resonator formed by the reflecting structures 4 and 3, a mode close to the standing wave mode arises, the type of diagrams in FIGS. 6, 7 depends on the location of the registration point

волн. Кривые, приведенные на этих фигурах , соответствуют точке пучности На частоте синхронизма акустическа  энерги , отраженна  отражающими структурами 3, ответвл етс  в следующую пару св занных волноводов (фиг. 8, эпюра АЧХ в точке г) Каскадное соединение св занных волноводов увеличивает внеполосное подавление и приводит к раздвоению центрального лепестка в точке д. Как известно, внеполосное подавление в резонаторах типа Фэбри-Пе- ро ограничиваетс  пр мым прохождением с входного преобразовател  на выходной Пьедесталом резонаторной характеристики служит АЧХ преобразователей В предлагаемом устройстве пьедесталом служит частотна  зависимость отражени  структур 3, 6, 10.waves. The curves shown in these figures correspond to the point of the antinode. At the synchronization frequency, the acoustic energy reflected by the reflecting structures 3 branches into the next pair of connected waveguides (Fig. 8, frequency response plot at point d) The cascade connection of the connected waveguides increases out-of-band suppression and leads to bifurcation of the central lobe at point g. As is well known, out-of-band suppression in Fabri-Pero resonators is limited to direct passage from the input transducer to the output Pedestal of the resonator type eristiki serves AFC converters The proposed device is a pedestal frequency dependence of the reflection structures 3, 6, 10.

Предлагаема  конструкци  может быть выполнена по двухслойной технологии, как показано на фиг, 4, либо по однослойной с применением фокусирующих ВШП Материалом дл  волноводов может служить моноокись германи , селен на ниобате лити , моноокись кремни  на Y-кварце и другие материалы, привод щие к уменьшению скорости рэлеевских волн. Дл  изготовлени  волноводов может использоватьс  диффузи  металлов в подложку или протонный обмен.The proposed design can be performed by a two-layer technology, as shown in FIG. 4, or by a single layer using focusing IDTs. The material for waveguides can be germanium monoxide, selenium on niobate lithium, silicon monoxide on Y-quartz, and other materials resulting in a decrease speed Rayleigh waves. Diffusion of metals into the substrate or proton exchange can be used to fabricate waveguides.

Устройство на ПАВ, выполненное в соответствии с изобретением, позвол ет получить высокое затухание в полосе задерживани  (на 10 - 20 дБ больше по сравнению с аналогичными устройствами).A surfactant device made in accordance with the invention makes it possible to obtain high attenuation in the delay band (10 to 20 dB more compared with similar devices).

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащее размещенные на рабочей грани пьезоэлектрической подложки входной и выходной встречно- штыревые преобразователи (ВШП), две пары каскадно соединенных, попарно св занных основными направленными ответвител ми основных акустических волноводов с расположенной в каждом из них отражающей решеткой, отличающее- с   тем, что, с целью увеличени  затухани  в полосе задерживани , в него введены К пар попарно св занных К дополнительными направленными ответвител ми дополнительных акустических волноводов с расположенной в каждом из них отражающей решеткой, а в каждый из основных и дополнительных акустических волноводов введена вспомогательна  отражающа  структура, при этом вспомогательна  отражающа  структура, расположенна  в основном акустическим волноводе, совмещенном с входным ВШП, , размещена между соответствующим направленным ответвителемA device on surface acoustic waves (SAW) containing input and output counter-pin transducers (IDT) placed on the working face of the piezoelectric substrate, two pairs of cascade connected, connected in pairs by the main directional couplers of the main acoustic waveguides with a reflecting grid located in each of them , with the fact that, in order to increase the attenuation in the delay band, pairs of pairs are connected to it in pairs with additional directional couplers kusticheskih waveguides disposed in each of the reflective grating, and in each of the main and additional acoustic waveguides introduced auxiliary reflecting structure, wherein the auxiliary reflective structure disposed mainly acoustic waveguide, blended with an input IDT,, arranged between the respective directional coupler и входным В ШЛ, вспомогательна  отражающа  структура, расположенна  в до- . полнительном акустическом волноводе, совмещенном с выходным ВШП, размещена между соответствующим направленным ртветвителем и выходным ВЩП, вспомогательныеi отражающие структуры еi остальных основных и дополнительных акустических волноводах размещены между соответствующими направленными от- ветвител ми и кажда  из них  вл етс  общей дл  Каждого из двух каскадно соединенных соответствующих акустических волноводов , отражающие решётки попарно св занных основных и дополнительных акустических волноводах Смещены одна относительно другой в направлении распространени  ПАВ на рассто ние L, выбираемое из выраженийand an input B SL, an auxiliary reflecting structure located in the sub-. The complementary acoustic waveguide, combined with the output transducer, is placed between the corresponding directional retransmitter and the output LBP, the auxiliary and reflecting structures of the remaining main and additional acoustic waveguides are located between the corresponding directional branches and each of them is common for each of the two cascade connected corresponding acoustic waveguides, reflecting gratings of pairwise connected main and additional acoustic waveguides another in the direction of the surfactant propagation to the distance L chosen from the expressions v /6, L:;;:/;t ;v / 6, L: ;;: /; t; где До-длина ПАВ на Центральной частоте устройства на ПАВ, м; / ;;where To is the length of the surfactant at the Central frequency of the device on the surfactant, m; / ;; NI - количество отражательных элементов в отражающей решетке, кратное трем и удовлетвор ющее условиюNI is the number of reflective elements in the reflecting grid, which is a multiple of three and satisfies the condition th(Nin) 0,96,:th (Nin) 0.96 ,: где п - коэффициент отражени  ПАВ от отдельного отражательного элемента отражающей решетки,where n is the reflection coefficient of the surfactant from a separate reflective element of the reflecting grid, количество отражательных элементов во вспомогательных отражающих структурах удовлетвор ет условиюthe number of reflective elements in the auxiliary reflective structures satisfies the condition tn(N2r2)SO,3,tn (N2r2) SO, 3, где Na - количество отражательных элементов во вспомогательных отражающих структурахгк- - Г - ;- - ; -.... : -: , - : -; га-коэффициент отражени  ПАВ от отдельного отражательного элемента вспомогательнрй отражающей структурыwhere Na is the number of reflective elements in the auxiliary reflecting structures gk- - G -; - -; -....: -:, -: -; ha-coefficient of reflection of surfactant from a separate reflective element of an auxiliary reflective structure а ширина d каждого основного и дополнительного акустических волноводов и рассто ние а между ними на участке направленной св зи св заны выражениемand the width d of each main and additional acoustic waveguides and the distance a between them in the directional communication area are related by the expression cos(-f-)(p 2()cos (-f -) (p 2 () Ра  Ra 1 Lee 1 Lee п Аp a где р, g - внешнее и внутреннее поперечные волновые числа соответствеино;where p, g are the external and internal transverse wave numbers correspondingly; UB-длина участка направленной св зи, выраженна  в длинах ПАВ.The UB is the length of the directional link segment, expressed in the lengths of the surfactant. Јin&Ni+Ј/3u  Јin & Ni + Ј / 3u f - to &Vi Ь$/Ыо if - to & vi b $ / io i V vBV 3V vBV 3 v-i Ш v-i Ш x Co$&tflbЈ/$JD x Co $ & tflbЈ / $ JD Фи-ъ. iFi-nd. i : : N   :: N - V 4 оГА; AJ C ..,- Jl Wjf -7- - .--. l t- V 4 RSA; AJ C .., - Jl Wjf -7- - .--. l t KeaKea 0.05 i0.05 i 0.04 Я0.04 I о.оз -3о.оз -3 0.02 10.02 1 o.oi -3o.oi -3 0.000.00 о.бо 20.00 чо.оо 60.00 fio.bb iooloo 120:00о.bo 20.00 cho.oo 60.00 fio.bb iooloo 120: 00 uMuM Фыг.2Fyg.2 4,four, 2.00 -з 2.00-C 1.50 И1.50 and 1.000 .50 Н1,000 .50 N 0,000.00 0.60 20.00 4b.bb 60.bb eb.bb i bb:ob 120:000.60 20.00 4b.bb 60.bb eb.bb i bb: ob 120: 00 Фиг. 2FIG. 2 :00: 00 uMuM 00 мг mg Фиг. 5FIG. five Фи,г.ВFi, G. (B Фиг.ВFIG. B
SU904806143A 1990-03-26 1990-03-26 Surface acoustic wave operating device SU1764138A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904806143A SU1764138A1 (en) 1990-03-26 1990-03-26 Surface acoustic wave operating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904806143A SU1764138A1 (en) 1990-03-26 1990-03-26 Surface acoustic wave operating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1764138A1 true SU1764138A1 (en) 1992-09-23

Family

ID=21503893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904806143A SU1764138A1 (en) 1990-03-26 1990-03-26 Surface acoustic wave operating device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1764138A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Пасхин В.М. и др. Многочастотные вол- новодные резонаторы ПАВ (письмо в ЖТФ, 1986, т. 12, вып. 1, с. 42-48). Бородулина Е.П. и др. Материалы конференции. Акустоэлектронные устройства обработки информации. - Черкассы, 1988, с. 119-120. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100609966B1 (en) Surface acoustic wave filter apparatus and communication apparatus
US5592040A (en) Acoustic wave resonator filter
JPH0697756A (en) Acoustic converter
EP0585863B1 (en) Surface acoustic wave device
US20040201306A1 (en) Surface acoustic wave transducer
US5896071A (en) Surface wave device balun resonator filters
EP0580307B1 (en) Surface acoustic wave filter device
EP1104952B1 (en) Surface acoustic wave device
US5426339A (en) Surface acoustic wave devices with mode changing characteristics
US4513261A (en) Low-loss acoustic wave filter device
US6710683B2 (en) Surface acoustic wave filter and communications apparatus using the same
EP1207621A2 (en) Transversal surface acoustic wave filter
SU1764138A1 (en) Surface acoustic wave operating device
US4114119A (en) Wide band low loss acoustic wave device
JP3268179B2 (en) Surface acoustic wave converter and surface acoustic wave filter using this converter
US4166987A (en) Surface acoustic wave multistrip coupler
US4472653A (en) Electrode pattern for surface acoustic wave device
KR0185516B1 (en) Surface wave resonator
JPH10270982A (en) Surface acoustic wave filter
JPS6130338Y2 (en)
SU1048569A1 (en) Surface acoustic wave filter
RU1815795C (en) Surface-acoustic-wave filter with small insertion losses
JP2002374142A (en) Surface acoustic wave filter and communication equipment
JPH03112210A (en) Surface acoustic wave device
JPH08213870A (en) Surface acoustic wave filter and transducer used for it