ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ Российский патент 2015 года по МПК H03H9/00 

Описание патента на изобретение RU2567186C1

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники, в частности к отражательным линиям задержки (ОЛЗ), функционирующим на поверхностных акустических волнах (ПАВ).

Известны устройства формирования информационного сигнала, функционирующие на поверхностных акустических волнах (ПАВ) [1, 2]. Конструктивно устройства содержат подложку из пьезоматериала, на поверхности которой выполнены входной преобразователь и отражательные элементы в виде встречно-штыревых преобразователей (ВШП), расставленных в звуковых каналах.

Недостатком данных устройств является недостаточная амплитуда импульсов, необходимая для идентификации объектов на больших расстояниях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является многоканальная ОЛЗ на ПАВ, выбранная в качестве прототипа [3].

Многоканальная ОЛЗ (прототип) содержит подложку из пьезоэлектрического материала, на поверхности которой выполнен входной преобразователь, состоящий из n ВШП, расположенных на общей оси, имеющей наклон под углом α к линии расположения отражательных элементов, причем отражательные элементы, расположены по обеим сторонам входного преобразователя и установлены по одной линии.

Конструкция ОЛЗ-прототипа позволяет формировать многоимпульсный информационный сигнал. Однако вследствие распределения энергии акустической волны, формируемой входным преобразователем по звуковым каналам, амплитуды импульсов информационного сигнала имеют пониженную величину, т.к. каждый импульс определяет только один параметр, что ограничивает функциональные возможности ОЛЗ.

Техническим результатом предлагаемой конструкции ОЛЗ является увеличение амплитуды информационного сигнала и расширение ее функциональных возможностей.

Технический результат достигается тем, что ОЛЗ, содержит подложку из пьезоэлектрического материала, на поверхности которой выполнен входной преобразователь, состоящий из «n» ВШП, соединенных параллельно и расположенных на общей оси, имеющей наклон под углом а к линии расположения отражательных элементов, которые установлены по обеим сторонам входного преобразователя. При этом входной преобразователь установлен таким образом, что расстояния между крайними ВШП преобразователя и отражательными элементами, определяющие минимальные (максимальные) временные задержки, имеют равные значения и, кроме того, отражательные элементы, формирующие одинаковые временные задержки импульсов информационного сигнала, выполнены сфазированными относительно друг друга.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемой ОЛЗ задержки, на которой обозначены: 1 - подложка из пьезоматериала; 2 - входной преобразователь; 3 - ВШП; 4 - отражательные элементы; 5, 6 - датчики контроля параметров объекта. Расстояния от крайних ВШП 3 входного преобразователя 2 до отражательных элементов 4 обозначено L. А, В, С, D, Е, F, G, H - длины акустических каналов.

На фиг. 2 представлен информационный сигнал, в котором 7-10 обозначены импульсы информационного сигнала с амплитудой H1.

На фиг. 3 представлен информационный сигнал при срабатывании датчика 5, амплитуда импульса 8 обозначена Н2.

На фиг. 4 показан информационный сигнал при сработанных датчиках 5, 6.

Конструктивно ОЛЗ выполнена следующим образом: на поверхности подложки 1 из пьезоматериала выполнен входной преобразователь 2, который состоит из соединенных между собой ВШП 3, образующих акустические каналы (показаны пунктиром фиг. 1). По обеим сторонам входного преобразователя 2 размещены отражательные элементы 4, формирующие одинаковые временные задержки, которые выполнены сфазированными относительно друг друга. Входной преобразователь 2 установлен с наклоном так, что расстояние между его крайними ВШП 3 и отражательными элементами 4 имеют равные величины L. К отражательным элементам 4 подключены датчики 5, 6 для контроля состояния объекта.

ОЛЗ работает следующим образом: при подаче короткого радиоимпульса на входной преобразователь 2 каждый ВШП 3 возбуждает акустическую волну, распространяющуюся от него в обе стороны (фиг. 1). Достигнув отражательных элементов 4, волна переотражается и на ВШП 3 входного преобразователя 2 формирует ответные импульсы 7-10, расставленные во времени и образующие информационный сигнал (фиг. 2).

Установка входного преобразователя 2 под углом к отражательным элементам 4 с обеспечением условия равенства расстояний между крайними ВШП 3 и отражательными элементами 4 делит топологию ОЛЗ на две идентичные друг другу части. Поэтому одна часть топологии линии задержки содержит акустические каналы с временными задержками, равнозначными другой части топологии. Таким образом, длина акустического канала А равна длине канала Н, длина канала В равна длине канала G, длина канала С равна длине канала F, длина канала D равна длине канала Е. Поскольку отражательные элементы 4 расположены по обеим сторонам входного преобразователя 2, то на его ВШП 3 приходят по две акустические волны от отражательных элементов, расположенных в разных частях, но имеющих равные расстояния до ВШП 3. Так как отражательные элементы 4 выполнены сфазированными, то сигналы, пришедшие от них на входной преобразователь, складываются (например, импульсы, сформированные отражателями 4а и 4б). В этом случае входной преобразователь выполняет функцию сумматора, в котором импульсы с одинаковыми временными задержками складываются и образуют информационный сигнал с увеличенной амплитудой импульсов.

Предлагаемая ОЛЗ может быть использована для формирования информационного сигнала в системе дистанционной идентификации и контроля объектов. Поскольку данная линия обеспечивает примерно в 2 раза большую амплитуду импульсов в информационном сигнале, по сравнению с существующими линиями, ее применение позволит увеличить дальность идентификации объекта.

Вторым применением предлагаемой ОЛЗ может быть контроль физических параметров объекта. Для этого к отражательным элементам, расположенным на одинаковом расстоянии от входного преобразователя 2, подключают датчики, например, контроля температуры в заданных пределах. При достижении первого предельного значения температуры срабатывает датчик 5, при этом амплитуда импульса уменьшится в 2 раза (фиг. 3), при достижении второго предельного значения температуры срабатывает датчик 6, при этом амплитуда импульса будет равна логическому нулю (фиг. 4). Таким образом, одним импульсом можно фиксировать два значения контролируемого параметра, что расширяет функциональные возможности предлагаемой ОЛЗ.

Таким образом поставленная техническая задача - повышение дальности идентификации объекта за счет увеличения амплитуды импульсов информационного сигнала и расширение функциональных возможностей ОЛЗ решена.

На основании изложенного отличительными признаками предложенной ОЛЗ от прототипа являются:

- установка входного преобразователя по общей оси, имеющей наклон под таким углом к линии расположения отражательных элементов, что расстояния между крайними ВШП преобразователя и отражательными элементами, определяющими минимальные (максимальные) временные задержки, имеют равные значения;

- отражательные элементы, формирующие одинаковые временные задержки импульсов информационного сигнала, выполнены сфазированными относительно друг друга.

Литература

1. Патент RU 2158936 С2, 10.11.2000.

2. Патент RU 2486665 C1, 27.06.2013.

3. Решение о выдаче патента на изобретение, заявка №2012145915/08 (073734), дата подачи заявки 26.10.2012.

Похожие патенты RU2567186C1

название год авторы номер документа
Многоканальная отражательная линия задержки 2015
  • Дорохов Сергей Петрович
  • Салов Алексей Сергеевич
RU2610415C1
МНОГОКАНАЛЬНАЯ ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ НА ПАВ И СПОСОБ КОДИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО СИГНАЛА 2014
  • Князев Игорь Алексеевич
  • Дорохов Сергей Петрович
  • Салов Алексей Сергеевич
RU2576504C1
МНОГОКАНАЛЬНАЯ ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ 2012
  • Князев Игорь Алексеевич
  • Салов Алексей Сергеевич
  • Дорохов Сергей Петрович
RU2522886C2
Энергонезависимый транспондер 2017
  • Дорохов Сергей Петрович
RU2669203C1
РАДИОМЕТКА НА ОСНОВЕ ЛИНИИ ЗАДЕРЖКИ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ 2019
  • Андрейчев Сергей Сергеевич
  • Дорохов Сергей Петрович
  • Койгеров Алексей Сергеевич
  • Реут Владимир Ростиславович
  • Салов Алексей Сергеевич
RU2701100C1
Способ корпусирования отражательной линии задержки 2017
  • Дорохов Сергей Петрович
  • Салов Алексей Сергеевич
  • Князев Игорь Алексеевич
RU2669006C1
ДАТЧИК НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ 2009
  • Иванченко Юрий Сергеевич
  • Деменко Александр Валентинович
RU2421716C2
Многодиапазонная радиочастотная идентификационная метка на поверхностных акустических волнах 2015
  • Сучков Сергей Германович
  • Сучков Дмитрий Сергеевич
  • Янкин Сергей Сергеевич
  • Николаевцев Виктор Андреевич
  • Шатрова Юлия Анатольевна
  • Никитов Сергей Аполлонович
  • Россошанский Андрей Владимирович
RU2609012C1
ПАССИВНЫЙ ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ 2015
  • Багдасарян Александр Сергеевич
  • Багдасарян Сергей Александрович
  • Бутенко Валерий Владимирович
  • Карапетьян Геворк Яковлевич
RU2585487C1
Бесконтактный датчик тока на поверхностных акустических волнах 2021
  • Карапетьян Геворк Яковлевич
  • Кайдашев Евгений Михайлович
RU2779616C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 567 186 C1

Реферат патента 2015 года ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники, в частности к отражательным линиям задержки, функционирующим на поверхностных акустических волнах. Техническим результатом предлагаемой конструкции ОЛЗ является увеличение амплитуды информационного сигнала и расширение ее функциональных возможностей. Технический результат достигается тем, что ОЛЗ содержит подложку из пьезоэлектрического материала, на поверхности которой выполнен входной преобразователь, состоящий из n встречно-штыревых преобразователей (ВШП), соединенных параллельно и расположенных на общей оси, имеющей наклон под углом α к линии расположения отражательных элементов, которые установлены по обеим сторонам входного преобразователя. При этом входной преобразователь установлен таким образом, что расстояния между крайними ВШП преобразователя и отражательными элементами, определяющие минимальные (максимальные) временные задержки, имеют равные значения и, кроме того, отражательные элементы, формирующие одинаковые временные задержки импульсов информационного сигнала, выполнены сфазированными относительно друг друга. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 567 186 C1

Отражательная линия задержки, содержащая подложку из пьезоматериала, на поверхности которой выполнен входной преобразователь, состоящий из n встречно-штыревых преобразователей (ВШП), расположенных на общей оси, имеющей наклон под углом α к линии расположения отражательных элементов, установленных в звуковых каналах по обе стороны входного преобразователя, отличающаяся тем, что входной преобразователь установлен таким образом, что расстояния между крайними ВШП преобразователя и отражательными элементами, определяющими минимальные (максимальные) временные задержки, имеют равные значения, кроме того, отражательные элементы, формирующие одинаковые временные задержки импульсов информационного сигнала, выполнены сфазированными относительно друг друга.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2567186C1

МНОГОКАНАЛЬНАЯ ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ 2012
  • Князев Игорь Алексеевич
  • Салов Алексей Сергеевич
  • Дорохов Сергей Петрович
RU2522886C2

RU 2 567 186 C1

Авторы

Князев Игорь Алексеевич

Дорохов Сергей Петрович

Салов Алексей Сергеевич

Даты

2015-11-10Публикация

2014-09-08Подача