Фильтр на поверхностных акустических волнах

 

ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУс1рИЧЕСКИК ВОЛНАХ, солержащий прямбугольный пьезоэлектрический звукДпровод, на поверхности которогго акустически последовательно размещены ;секционированный входной встречно-штыревой преобразователь (ВШП) и выходной ВШП, отличающийся тем, что, с целью улучшение избирательности, пьезо электрический звукопровод выполнен .из Кварца Х-среза, а поперечная ось. симметрии входного и выходного ВШП составляет с торцовой поверхностью угол б 12, причем секции входного ВШП расположены с шагом кратным Зпй, где и - целое число А - длина ПАВ, и в каждой секции крайние однополярные штыри расположены относительно друг друга на расстоянии, равном длине ПАВ, а между ними размещен центральный штырь другой полярности , при этом входной секционированный ВШП выполнен аподйзованным и величина перекрытия штырей в секциях выбирается из условия , JnT. 7, И-Г h - величина расстояния между где выходным ВШП и наиболее отделенной секций входного (П ВИШ, V - скорость ПАВ; f - верхняя частота полосы пропускания фильтра.g

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

35П H 03 Н 9/64

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5ОА > а )4 ";

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2958892/18-28 (22) 11.07.80 (46) 30 .08.8 3 . Вюл. Р 32 (72) Я. И. Лепих (53) 621..372.54(088.8) (56) 1. Патент ФРГ 9 2635192, кл. Н 03 Н, 1978.

2. Патейт США Р 3813618, кл. 333-30, 1977 (прототип). .(54)(57) ФИЛЬТР HA IIOBEPXHOCTHbK

АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ, содержащий прямоугольный пьезоэлектрический звукбпровод, на поверхности которо-. го акустически последовательно размещены секционированный входной встречно-штыревой преобразователь (ВШП) и выходной ВШП, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения избирательности, пьезо электрический звукопровод выполнен .из Кйарца Х-среза, а поперечная ось, симметрии входного и выходного ВШП, составляет с торцовой поверхностью

„„SU„„1039017 A угол 6 12, причем секции входногО

ВШП расположены с шагом кратным ЗпМ, .где n - целое число, Л вЂ” длина IIAB, и в каждой секции крайние однополяр-. ные штыри расположены относительно друг друга на расстоянии, равном длине IIAB, а между ними размещен центральный штырь другой полярности, при этом входной секционированный ВШП выполнен аподизованным и величина перекрытия штырей в секциях выбирается из условия где . — величина расстояния между выходным ВШП и наиболее ф отделенной секций входного

BIIIII

Ч вЂ” скорость IIAB

f - -верхняя частота полосы пропускания фильтра.

1039017

10 Ч

5од ъ,a, д.—

60 где — величина расстояния между выходным ВШП и наиболее отдаленной секцией входного ВШП, Изобретение относится к акустоэлектронной области и может быть использовано при производстве радиотехнических устройств.

Известен фильтр на IIAB содержащий пьезоэлектрический звукопровод, на поверхности которого акустически последовательно размещены входной аподизованный встречно-штыревой преобразователь (ВШП) и выходной

:ВШП (1 ).

Недостатком данного фильтра яв- . ляется высокий уровень ложных сигналов, связанный с дифракцией акустической волны на краях штырей, с отражением ее от краев звукопровода. 15

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фильтр.на.IIAB содержащий прямоугбльный пьезоэлектрический звукопровод, на поверхности которого акустически последовательно размещены входной секциониоованный ВШП и выходной

ВШП 52 j.

Недостатком этого фильтра является необходимость создания дополнительных мер для экранировки смежных электродов, что продиктовано обычно требованием повышения эффективности преобразования, а также высокий уровень отраженных сигналов от тор цов звукопровода, что ухудшает избирательность фильтра.

Цель изобретения — улучшение избирательности фильтра.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтре на поверхностных акустических волнах (IIAB) содержащим прямоугольный пьезоэлектрический звукопровод, на поверхности которого акустически последовательно размещены секционированный входной 40 встречно-штыревой преобразователь (ВШП) и выходной ВШП, пьезоэлектрический звукопровод выполнен из кварца Х-среза, а поперечная ось симметрии входного и выходного ВШП со- 45 ставляет с торцовой поверхностью угол 6 12, причем секции входного о

ВШП расположены с шагом кратным

Зп Л, где и - целое число, Ъ вЂ” длина IIAB, и в каждой секции крайние однополярные штыри расположены относительно друг друга на расстоянии, равном длине ПАВ, а между ними размещен центральный штырь другой полярности, при этом входной секционированный ВШП выполнен аподизованным

55 и величина перекрытия штырей в секциях выбирается из условия

V - скорость ПАВ, f — верхняя частота полосы про пускания фильтра.

На чертеже изображен фильтр на

ПАВ.

Фильтр содержит пьезоэлектрический звукопровод 1, входной секционированный ВШП 2 и выходной ВШП 3.

Устр0йство работает сЛедующим образом.

На входной ВШП 2 подается электрический сигнал, который преобразуется в IIAB, распространяющуюся в обе стороны от него часть энергии, достигая выходного ВШП 3, преобразуется в элех(грический сигнал.

Закон изменения величины перекрытия штырей ВШП 2 определяется импульсным откликом h(t), связанным с функцией обратным преобразованием

Фурье

Длина штыря аподизованного ВШП 2 определяется квантованием ипульсной характеристики h(t) и равна Qn (-1)" h(hT) To K oTc eT nT, 1 где Т = †.-, f - частота дискре2F, о тизации имйульсной характеристики, соответствующая центральной частоте фильтра. Расстояние между противофазными штырями выбирается равным

2 о

Используемый кварц Х-среза характеризуется расхождением направлений фазовой и групповой скоростей

IIAB т.е. направление распространения ПАВ не совпадает с продольной осью звукопровода.

Это явление используется в данном фильтре для уменьшения влияния на его амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) сигналов, отраженных от краев звукопровода, которые направляются не обратно на ВШП, а идут под углом к нему,и, попадая на прилежащую кромку звукопровода и многократно отражаясь, постепенно затухают. При этом только незначительная часть отраженной волны попадает на входной ВШП.

Для более полной передачи энергии от входного ВШП к выходному, штыри каждого из них наклонены под углом

6 12 к направлению оси Y что комо пенсирует расхождение векторов фазовой и групповой скоростей IIAB.

Выполнение групп секционированного входного ВШП в виде трех штырей: двух одной полярности и одного противоположной, приводит к тому

У ° что между крайними штырями соседних

1039017

Составитель Н. Чистякова

Редактор Е. Лушникова Техред Ж;Кастелевич Корректор Л. Бокшан

Эаказ 6241/59 Тираж 936

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 групп отсутствует тангенциальная составляющая электрическая поля, возбуждающего ПАВ, что снижает взаимодействие,соседних штырей и исключает излучение волн промежутком поверхности эвукопровода между ними.

Дополнительной мерой, направленной на уменьшение дифракционных потерь и фазовых искажений, является использование несимметричной аподизации ВШП и ограничение минимальной величины перекрытия штырей

Эта,мера позволяет уменьшить со-. противление излучением ВШП и упростить технологию его изготовления, так как только в одной-гребенке аподизованного Вшп штыри меняют свою длину.

Для уменьшения влияния объемных акустических волн и устранения наводок .приМеняют контактол, обладающий клещями, проводящим и демпфирующими свойствами.

С помощью контактола звукопровод крепится в стандартном корпусе и методом ультразвуковой сварки алюми10 ниевыми проводами соединяются выводы- корпуса с контактными площадками .фильтра.

Предлагаемый фильтр на ПАВ обеспечивает получение АЧХ с коэффициентом прямоугольности на уровне 3 дБ и 40 дБ Кп = 1,8., подавление ложных сигналов в полосе задерживания не менее 48 дБ с полосой пропускания

М = 200 кГц, с центральной частотой t =.10.7 МГц.