Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах Советский патент 1983 года по МПК H03H9/64 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для частотной селекции сигналов в телевизионных радиолокационных и связанных приемниках. Известен полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах i(ПАВ), содержащий полосозадающий и широкополосный встречно-штыревые :преобразователи (ВШП) t Уменьшение или увеличение полосы пропускания указанных фильтров сопровождается изменением числа электродов полосозадакадего ВШП. За счет переотражения ПАВ в многоэлектродной структуре полосозадагацего ВШП возникают значительные ложные сигналы, вызывающие, в свою очередь, искажения заданной амплитудно-частотной характеристики.(АЧХ) фильтра Наиболее близким к предлагаемому является полосовой фильтр на ПАВ содержащий входной и выходной полос задающие секционированные ВШП, в ко торых секции электродов расположены периодически с различным пространст венным периодом, а шаги электродов в .обоих преобразователях выбраны одинаковыми . К недостаткам такого фильтра отн сится ограниченный рабочий диапазон частот. Верхний предел рабочего диапазона частот определяется разреша ющей способностью технологического процесса изготовления структур преобразователей, особенно многоэлектродного полосозадающего, а нижний ограничен реально возможными (до 200 мм) размерами пьезоэлектрических подложек, на которых размещаются преобразователи фильтр-а. Цель изобретения - расширение рабочего диапазона частот. Поставленная -цель достигается те что в полосовом фильтре на поверхностных акустических волнах, содержащем входной полосозадающий секционированный встречно-штыревой преобразователь и выходной встречноштыревой преобразователь, в качестве выходного встречно-штыревого пре образователя использован широкополосный преобразователь, шаг электродов в котором отличается от шага электродов во входном полосозадающем секционированном встречно-штыре вом преобразователе и выбирается из следующего соотношения пространственный период секции входного полосозада ющего секционированного встречно-штыревого преобра зователя (ВШП); t - шаг электродов во входном п олосозадающем секциониро- ванном ВШП; - шаг электродов в выходном широкополосном ВШП; - целые числа На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого фильтра; на фиг. 2 и 3 - графики, поясняющие его работу. Фильтр содержит расположенный в общем акустическом потоке полосозадакшщй секционированный преобразователь 1 и широкополосный преобразователь 2, секции 3 которого размещены с пространственным периодом Up. В простейшем случае каждая секция 3 может быть образована только одной парой электродов 4 и 5. Шаг t электродов преобразователя 1 и шаг электродов преобразователя 2 выбра-, ны неодинаковыми, т.е. C-j С или , , .wP-te если ,2 , 1 1/ если 6 K где К - целое число. При этом t, е V/fo;e,V/$v, где Ь|р - число пар электродов в периоде секционирования преобразователя 1 ; fo и fк - соответственно частоты акустического синхронизма преобразователей 1 и 2; V- скорость ПАВ. Фильтр работает следующим образом. импульсную характеристику ,4ip(t) полосозадающего секционированного преобразователя 1 можно представить в виде последовательности импульсов. hv)i(-t-ti , которые являются импульсными характеристиками каждой секции и сдвинуты друг относительно друга на временной период Тр Lp/V. . м Таким образом, Lp(t)- Z Ь (-b-ty). I где М - число секций в преобразователе 1,tv, . АЧХ такого преобразователя имеет ряд гармонических откликов (фиг. 2), повторяющихся с частотой {ре V/lp-r 2 o/Np, являющихся результатом векторного сложения час(тотных спектров отдельных секций,т.е. :Ap{)(f).|- где Ay(t) и &УУ/$) - соответственно АЧХ и ФЧХ каждой секции. Ангармонические отклики в АЧХ преобразователя располагаются как ниже. так и Выше частоты акустического си хронизма to / . При выполнении ус ловия Ьр К e 6 (.), т.е. при , максимум АЧХ А ({) широкополосного преобразователя 2 совпадает с ангармоническим откликом к на высокой частоте .(Фиг. 2), а при условии - , т.е. при , ангармоническгол откликом К на низкой частоте fк-4о р(Фи1 3). Как в первом (Е-)7Са) так и во втором (J -cIji) случаях все ангарадонические отклики, кроме отклика на частоте {, значительно ослабляются поэтому в результирующей АЧХ фильтра AjCi) -Ap(t) Ац(4Ь присутствует только один требуемый отклик на частоте ix-f о . При использовании в каждой секций преобразователя 1 только одной пары электродов и в случае минимально воз можного пространственного периода секций.Up - 1,5 N ближайшие ангармонические отклики в его АЧХ Ар() располагаются на частотах f -х-1,66 Jo и ( ,33 $0. Выделяя эти отклики с помощью широкополосного преобразователя 2, можно по крайней мере в 1,66 раза расширить вверх или вниз рабочий диапазон частот фильтра, не изменяя при этом шага электродов .полосозадакяцего преобразователя 1. При необходимости ненужные ангармонические отклики в АЧХ можно еще больше подавить путем использования согласующих цепей фильтра или полиостью уничтожить при совмещении их средними частотами нулей АЧХ АН() широкополосного преобразователя 2. Таким образом, предлагаемая конструкция фильтра обеспечивает расширение рабочего диапазона частот благодаря использованию высокочастотных или низкочастотных ангармонических откликов в АЧХ полосозадающего секционированного ВШП.

ПОЛОСОВЫЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ, содержащий входной полосозадающий секционированный встречно-штыревой преобразователь и выходной встречно-штыревой преобразователь., о т л и ч аю щ и и с я тен что, с целью расширени рабочего диапазона частот, в 1качестве выходного встречно-штьфеJBoro преобразователя использован ши|рокополосный преобразователь, шаг электродов в котором отличается от шага электродов во входном полосозадаквдем секционированном встречно-; штыревом преобразователе и выбирается из следукадего соотношения . Р e где LP - пространственный период секции входного полосозадающего секционированного встречно-штыревого преобразователя (ВШП); 6. - шаг электродов во входном полосозадающем секциониро(Л ванном ВШП; Kj- ftiar электродов в выходном широкополосном ВШП;. К - целые числа. У ГТ //л А у. 0tft.f

M

Лг(fJ

,t

f,f -ffft

Ф1а.1

A(f}

„(f) --l

/f

-JdLУЛ/ ЛУЛх

0t№.J