SU945951A1 - Фильтр на поверхностных акустических волнах - Google Patents

Description

() ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ .ВОЛНАХ

1

Изобретение относитс  к радиоэлектронике и может использоватьс  в устройствах .селекции частоты.

Известен фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВJ, содержащий пьезоподложку, расположенные на ее поверхности в параллельных акустических каналах входной и выходной встречно-штыревые преобразователи и элемент св зи между ними, выполненный в виде многополосковой системы электродов, причем электроды обоих преобразователей имеют перекрывающиес  участки переменной дли« ны вдоль продольной оси преобразовател  .1 ,

Недостатком этого фильтра  вл ес  неудовлетворительна  избирательность , что св зано с неудовлетворительной формой амплитудно-частотной характеристики, так как ее формирование осуществл етс  только в преобразовател х . Кроме того, реализаци  многополоскового ответвител 

требует использовани  дл  пьезоподложки материалов с большим коэффициентом электромеханической св зи.

Известен также фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий пьезоподложку, расположенные на ее поверхности в параллельных акустических каналах входной и выходной встречно-штыревые преобразователи и элемент, св зи между ними, выполненный в виде двух электродных структур, кажда  из которых расположена в соответствующем акустическом канале и состоит из двух групп параллельных перекрывающихс  электродов, причем электроды одной из групп в обеих электронных структурах гальванически соединены между собой. Этот фильтр содержит в элементе св зи дополнительную электродную структуру с диу м  группами параллельных з.пектродов перекрывающимис  с переменной длиной перекрыти  с соответствующими электродами основных электродных структур 2. Недостатком этого фильтра  вл ютс его большие габариты, что св зано с необходимостью использовани  дополнительной электродной структуры дл  реализации заданной амплитудно-частотной характеристики. Цель изобретени  - уменьшение габаритов фильтра на ПАВ. Это достигаетс  тем, что в фильтре на-ПАВ содержащем пьезоподложку, расположенные на ее поверхности в параллельных акустических каналах входной и выходной встречно-штыревые преобразователи и элемент св зи межд ними, выполненный в виде двух электродных структур, кажда  из которых расположена в .соответствующем акусти ческом канале и состоит из двух груп параллельных перекрывающихс  электро дов, причем электродь одной из групп в обеих электродных структурах гальванически соединены между собой, каж дый электрод второй группы одной электродной структуры соединен с соответствующим электродом второй , группы ДРУГОЙ электродной структуры, при этом перекрывающиес  участки электродов, по меньшей мере в одной из электродных структур, HMerot переменную длину, а в преобразователе, расположенном в том же акустическом канале - посто нную длину вдоль их продольной оси. На чертеже показан предложенный фильтр, внешний вид. Фильтр содержит пьезоподложку 1 и расположенные на ней входной 2 и выходной 3 преобразователи ПАВ, соединенные соответственно с генератором k высокочастотного сигнала и с нагрузкой 5. Входной преобразователь 2 может состо ть из Двух электродных структур 6 с одинаковой длиной перек рывающихс  участков,и 7 с переменной длиной перекрывающихс  участков . Выходной преобразователь 3 содержит электроды 8 с переменной длиной перекрывающихс  участков. У торцов подложки 1 на вспомогательной структуре 7 входного преобразовател  2 расположены поглотители ПАВ 9 .и 10. На подложке 1 между преобразовател ми 2 и 3 расположен элемент св зи ПАВ 11, который содержит электродную структуру 12 из р дов электродов 13 и Il, и вторую электродную стружку 15 из р дов электродов 16 и 17. Структура 12 электродов 13 и 14 расположена в- одном акустическом канале 18.с электродами основной структуры 6 входного преобразовател  2. Электроды 13 и И параллельны электродам структуры 6 входного преобразовател  2 и расположены так, что электроды I разме1цены между электродами 13 и образуют с ними перекрывающиес  участки переменной длины, измен ющейс  по определенному закону, определ емому по заданному импульсному отклику фильтра . Максимальна  длина этих участков равна длине перекрывающихс  участков электродов основной структуры 6 входного преобразовател  2.Втора  электродна  структура 15 из р дов электродов 16 и 17 расположена в одном акустическом канале 19 с электродами 8 выходного преобразовател  3. Электроды 16 и Т7 параллельны электродом 8 выходного преобразовател  3 и расположены так, что электроды 17 размещены между электродами 16 и образуют с ними перекрывающиес  участки одинаковой длины, равной максимальной длине перекрывающихс  участков электродов выходного преобразовател  3. В предлагаемом варианте выполнени  фильтра электроды 13 и 16 соединены между со.бой посредством токопровод щей шины 20, каждый электрод 14 гальванически соединен непосредственно с соответствующим электродом 17. Токопровод ща  шина 20 выполнена в виде замкнутого контура, внутри которого заключены обе структуры 12 и 15 и заземлена. Рассто ни  между продольными ос ми смежных электродов 13, 14 и 1б, 17 (пространственный период равны пространственному периоду электродов основной структуры 6 входного преобразовател  . и электродов выходного преобразовател  3 и выбраны из услови  акустического синхронизма. Нар ду с этим, пространственные периоды первой 12 и второй структур 15 р дов электродов 13, 14 и 1б, 17 могут быть выбраны из услови  акустического синхронизма на нечетных гармониках . Кроме того, рассто ни  между продольными ос ми смежных электродов 13, 14 и 16, 17 могут измен тьс  вдоль р да по заданному закону, как в дисперсионных элементах св зи.

В этом, случае эти величины определ ютс  по центральной частоте фильтра в полосе его пропускани . В р де .случаев, например, при формироваНИИ несимметричной амплитудно-частот- s ным

НОИ характеристики, указанные пространственные периоды могут несколько отличатьс  как друг от друга так и от пространственных периодов электродов основной структуры 6 входного преобразовател  2 и электродов выходного преобразовател  3. При этом эти периоды выбираютс  так, чтобы полосы частот эффективного возбуждени  ПАВ электродами структу ры б преобразовател  2 и структуры 15 элемента св зи 11, а также полосы частот приема ПАВ электродам структуры 12 элемента св зи Ми электродов 8 преобразовател  3 находились в полосе пропускани  фильт ра. В этом варианте фильтра пространственный период электродов 13, И отличаетс  от пространственного периода электродов 16, 17 и может быть равен пространственному период электродов основной структуры 6 входного преобразовател  2. В отличие от показанной на чертеже конструкции .электроды 13, соединенные между собой, могут быть при этом св заны с электродами 16, соединенными между собой, так, чтокаждый электрод t3 гальванически непосредствей но соединен с соответствующим электродом 16. Выходной преобразователь может быть выполнен аналогично вход ному преобразоолтелю 2. В предложенном фильтре электроды одной структуры 12 элемента св зи 1 имеют перекрывающиес  участки переменной длины, тогда как электроды, второй структуры 15 имеют перекрывающиес  участки одинаковой длины. Нар ду с этим, электроды второй структуры 15, как и первой 12, могут иметь перекрывающиес  участки переменной длины, измен ющес  по определенному закону, определ емому no заданному импульсному отклику фи тра. В этом случае электроды В вь1ходного преобразовател  3, расположенные в одном акустическом канале 19 с электродами второй структуры 15 элементы св зи 11, должны иметь перекрывающиес  участки одинаковой длины. Предложенное устройство работает следукхцим образом.

Высокочастотный сигнал от генератора t поступает на входной преобразователь 2 и преобразуетс  в ПАВ, которые распростран ютс  с равномер-,

Claims (2)

1. звукового луча вдоль первого акустического канала 18. Достига  первой структу-ры 12 элемента св зи 11, ПАВ создают на каждой паре смежных электродов 13 и 14 знакопеременную разность потенциалов. Каждую таку пару электродов можно рассматривать как источник высокочастотного сигнала. нагрузкой которого  вл:ветс  соответволновым фронтом по апертуре ствующа  смежна  nsfpa электродов второй структуры 15, образованной электродами 16 и 17. Высокочастотный сигнал, поступающий па электроды 16 и 17, снова преобразуетс  в ПАВ, которые; распростран ютс  вдоль второго акустического канала 19. Дос-. тига  выходного преобразовател  3, ПАВ снова преобразуютс  в высокочастотный сигнал, который выдел етс  на нагрузке :5. В предложенном фильтре величина напр жени  сигнала, снимаемого с каждой пары смежных электродой 13и 14, определ етс  с одной стороны , длиной перекрывающихс  участков этмх электродов, а с чругой стороны, соотношени ми величин емкостей между электродами данной пары и соответствукАдей парой электродов 16 и 17, которые .также определ ютс  этой длиной Таким образом, измен   длину перекрь в з лцихс  участков электродов 13 и 14можно осуществл ть взвешивание напр жени , снимаемого с каждой па-. ры смежных электродов структуры 12, т.е. формировать заданный импульснуй-отклик устройства. Поскольку на электроды 16 и 17 поступают взвешенные напр жени  со стороны соответствующих эле ктродрё 13 и 14, интенсивность ПАВ, возбуждаемых смежными элекгродами структуры 15, также взвешиваетс . Т.е. при возбуждении ПАВ электродами 16 и 17 также формируетс  заданный импульсныйотклик устройства . Поскольку ПАВ, возбуждаемые электродами 16 и 17, имеют равномерный волновой фронт по апертуре звукового луча при достижении выходного преобразовател  3 с переменной длиной перекрывающихс  участков, они преобразуютс  в высокочастотный сигнал без фазовых искажений Предложенный фильтр имеет умень .шенные габариты за счет снижени  площадИ} занимаемой элементом св зи, и обладает улучшенной амплитудно-ча тотной характеристикой за счет ее формировани  одновременно в элементе св зи и во входном и выходном преобразовател х. Формула изобретени  Фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий пьезоподложку , расположенные на ее поверхности в параллельных акустических каналах входной и выходной встречно штыревые преобразователи и,элемент св зи между ними, выполненный в вид двух электродных структур, кажда  и которых расположена в соответствующем акустическом канале и состоит из двух групп параллельных перекрывающихс  электродов, причем электро ды одной из групп в обеих электродных структурах гальванически соединены между собой,отличаю щи и с   тем, что, с целью уменьшени  габаритов, каждый электрод второй группы одной элeктpoднo 1 структуры соединен с соответствующим электродом второй группы другой электродной .структуры, при этом перекрывающиес  участки электродов, по меньшей мере в одной из электродных структур, имеют переменную длину , а в преобразователе, расположенном в том же акустическом канале посто нную длину вдоль их продольной оси. . Источники информации, прин тые во внимание при ;экспертизе 1.Патент США К 3036876, кл. 333-72, опублик. 197.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 2510210/18-23, кл. Н 03 Н 9/00, 1977.