Изобретение относится к акустоэлектронике и может быть использовано, в частности, при изготовлении управляемых частотно-селектирующих устройств в многостандартных телевизионных фильтрах ПАВ.
Известен метод управления шириной полосы пропускания фильтра путем воздействия на ПАВ в тракте ее распространения с помощью акустического дефлектора, изготовление которого усложняет технологию изготовления фильтра в целом, а также требует больших управляющих напряжений.
Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее пьезоэлектрический звукопровод с размещенными на его поверхности входным и выходным преобразователями, между которыми для обеспечения управляемой режекции помещен встречно-штыревой отражатель с расщепленными (для устранения брэгговских отражений) электродами, частота акустического синхронизма которого совпадает с требуемой частотой максимальной режекции.
Недостатками данного устройства являются необходимость использования для эффективной режекции на частоте акустического синхронизма f0 индуктивной электрической нагрузки, а также очень узкая полоса режекции с неудовлетворительным коэффициентом прямоугольности. Последнее обстоятельство ухудшает долговременную и температурную стабильность частотно-селектирующего устройства.
Цель изобретения упрощение устройства и расширение полосы режектируемых частот при улучшении коэффициента прямоугольности.
Для этого в управляемом устройстве на ПАВ, содержащем пьезоэлектрический звукопровод, на поверхности которого размещены входной и выходной преобразователи и неаподизованный встречно-штыревой отражатель (ВШО) с "расщепленными" электродами, число пар которых определяется из соотношения
N 1 + , где k2 константа электромеханической связи подложки;
Со статическая емкость ВШО;
ΔС паразитная монтажная емкость.
При этом частота акустического синхронизма ВШО выбирается равной
fo= где fр зарядная частота экстремума режекции, а для управления глубиной режекции в качестве электрической нагрузки ВШО используется миниатюрная переменная емкость (варикап), подключенная к управляющей шине встречно-штыревого отражателя и заземлению.
На чертеже показана конструкция предлагаемого устройства.
Управляемое устройство на ПАВ содержит пьезоэлектрическую подложку 1 с размещенными на ней приемопередающими ВШП 2 и встречно-штыревым отражателем 3, имеющим емкостную нагрузку варикап 4.
Принцип действия предлагаемого устройства заключается в следующем.
Отражение ПАВ от встречно-штыревого преобразователя, имеющего электрическую нагрузку с проводимостью Y0, в отсутствие брэгговских переотражений от неоднородностей в рабочей области обусловлено только электрической регенерацией ПАВ вследствие возникновения индуцируемого падающей волной напряжения между электродами ВШО. Регенерация максимальна в случае компенсации реактивности в системе, т.е. при
2 π fC0 + Ba + ImY0 0, (1) где Ва мнимая часть динамической (связанной с излучением ПАВ) проводимости преобразователя.
На частоте акустического синхронизма В(f0) 0 и для компенсации статической емкости требуется внешняя индуктивность
L .
Если добротность нагрузки (с учетом омического сопротивления электродов) достаточно велика, то полоса Δ f0 эффективного отражения (и тем самым режекции) связана непосредственно с величиной производной на частоте fp: чем больше (fр), тем меньше Δ fp.
На частоте акустического синхронизма (fo) max, чем и объясняется "узкополосность" режекции в прототипе.
В то же время на частотах f1,2= f1± градиент динамической реактивности становится равным нулю
(f1,2)= 0 (2)
В результате полоса Δ fp значительно увеличивается при выполнении условия (1) на каждой из этих частот. Однако, если на частоте f2динамическая реактивность носит емкостный характер (Ва(f2) > 0), то на частоте f1 индуктивный (Ва(f1) < 0).
При выполнении условия 0,7·k2N 1 + +ΔC/C ( ΔС паразитная емкость монтажа) на частоте f1 обеспечивается режим самосогласования (Ва(f1) + 2π f1(C0 + Δ C) 0), при котором эффективное отражение ПАВ от ВШО происходит без всякой внешней нагрузки (Y0 0). Выраженная в децибелах глубина режекции на частоте f1 равна в этом случае
S1≃ 20 lg Q + 1 где Q ; r омическое сопротивление электродов ВШО, зависящее от их числа, апертуры и толщины. В реальных условиях Q >> 1 и величина максимальной режекции S1 весьма значительна.
Если возникает необходимость в некотором уменьшении глубины режекции с уровнем S1 до нужной величины S2, то с этой целью можно использовать в качестве нагрузки ВШО переменную емкость С1
C1= (3)
Режекция устраняется полностью (S2 0), при коротком замыкании ВШО C1_→ ∞.
Соотношение (3) справедливо, когда добротность варикапа много больше добротности электродов ВШО (Q).
Использование предлагаемого устройства значительно упрощает изготовление управляемых миниатюрных фильтров ПАВ, обеспечивающих прием телевизионных сигналов различных стандартов, а также используемых в радиоканальных с раздельными трактами изображения и звука.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Двухвходовый резонаторный фильтр на поверхностных акустических волнах | 1990 |
|
SU1721791A1 |
Резонаторный фильтр на поверхностных акустических волнах | 1991 |
|
SU1795536A1 |
РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ | 2002 |
|
RU2195071C1 |
ПОЛОСОВОЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ С КОМПЕНСАЦИЕЙ СИГНАЛА ТРОЙНОГО ПРОХОЖДЕНИЯ | 2022 |
|
RU2786183C1 |
Фильтр на поверхностных акустических волнах | 1982 |
|
SU1131025A1 |
ПОЛОСОВОЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ (ПАВ) | 1991 |
|
RU2121213C1 |
ПАССИВНЫЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ | 2015 |
|
RU2585487C1 |
Переключаемый двухполосный фильтр на поверхностных акустических волнах | 2022 |
|
RU2793624C1 |
САМОСОГЛАСОВАННЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ | 1994 |
|
RU2093954C1 |
АНТИКОЛЛИЗИОННАЯ СИСТЕМА РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ | 2006 |
|
RU2333513C1 |
Использование: в телевизионных частотно-селектирующих устройствах. Сущность изобретения: в управляемом устройстве на поверхностных акустических волнах в дополнение к входному и выходному преобразователям на звукопроводе размещают неаподизованный встречно-штыревой отражатель (ВШО) с расщепленными электродами, с числом пар, зависящим от величины электромеханической связи подложки, статической и монтажной емкости ВШО. 1 ил.
УПРАВЛЯЕМОЕ УСТРОЙСТВО НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ, содержащее пьезоэлектрический звукопровод с размещенными на его поверхности входным и выходным преобразователями, в акустическом канале между которыми расположен реализующий управляемую по глубине режекцию неаподизованный встречно-штыревой отражатель, имеющий "расщепленные" электроды с коэффициентом металлизации 1/2, отличающееся тем, что число пар разнополярных электродов встречно-штаревого отражателя определяется из соотношения
а частота акустического синхронизма выбирается равной
где K2 - константа электромеханической связи подложки;
C0 - статическая емкость встречно-штыревого отражателя;
fp - заданная частота экстремума режекции;
ΔC - паразитная монтажная емкость,
при этом к управляющей шине встречно-штыревого отражателя подключен дополнительно введенный переменный конденсатор, вторая обкладка которого заземлена.
Киселев С.В | |||
Переключаемый фильтр на ПАВ | |||
Материалы конференции "Акустоэлектронные устройства обработки информации на ПАВ" | |||
- Москва, 1990, с | |||
Топливник с глухим подом | 1918 |
|
SU141A1 |
Авторы
Даты
1996-03-27—Публикация
1992-10-22—Подача