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

со со

Чья.

IK.

Г Изобретение относится к акустоэлектронной области и может быть использовано при производстве радио технических устройств. Известен фильтр на ПАВ, 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 j связанный с дифракцией акустической волны на краях штырей, с отражением ее от краев звукопровода Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фильтр на.ПАВ, содержащий прямоугол ный пьезоэлектрический звукопровод, на поверхности которого акустически последовательно размещены входной секционированный ВШП и выходной ВШП С2 . Недостатком этого фильтра являет ся необходимость создания дополнительных мер для экранировки смежных электродов, что продиктовано обычно требованием повышения эффективности преобразования, а также высокий уровень отраженных сигналов от торцов звукопровода, что ухудшает избирательность фильтра. Цель изобретения - улучшение избирательности фильтра. Поставленная цель достигается тем, что в фильтре на поверхностных акустических волнах (ПАВ).содержащим прямоугольный пь зоэлектрический звукопровод, на поверхности которого акустически последовательно размещены секционированный входной встречно-штыревой преобразователь (ВШП) и выходной ВШП, пьезоэлектри ческий звукопровод выполнен из квар ца Х-среза, а поперечная ось симметрии входного и выходного ВШП составляет с торцовой поверхностью угол 6°12, причем секции входного ВШП расположены с шагом кратным Зп / , где п - целое число, Л - длина ПАВ, и в каждой секции крайние однополярные штыри расположены отно сительно друг друга на расстоянии, равном длине ПАВ, а между ними разм щен центральный штырь другой полярности, при этом входной секционированный В1Ш выполнен аподизованным и величина перекрытия штырей в секциях выбирается из условия 50A7/d7/ где г - величина расстояния межхсу выходным ВШП и наиболее отдаленной секцией входного ВШП; V - скорость ПАВ/ f - верхняя частота полосы пропускания фильтра. На чертэже изображен фильтр на ПАВ. Фильтр содержит пьезоэлектрический звукопровод 1, входной секциониованный ВйШ 2 и выходной ВШП 3. Устройство работает следующим образом. На входной ВШП 2 подается электический сигнал который преобразуется в ПАВ, распространяющуюся в обе стороны от него часть энергии, остигая выходного ВШП 3, преобразуется в эле:: |грический сигнал. Закон изменения величины перекрытия штырей ВШП 2 определяется имульсным откликом h(t), связанным с функцией обратным преобразованием урье liCtJ - l H{)exp()dt-, Длина штыря аподизованного ВШП 2 определяется квантованием ипульсной характеристики h(t) и равна Qj, и (-1)h(hT) в точках отсчета пТ, - частота дискретизации импульсной характеристики, соответствующая центральной частоте фильтра. Расстояние между противо фазными штырями выбирается равным Используемый кварц Х-среза характеризуется расхождением направлений фазовой и групповой скоростей ПАВ, 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 немугИ, попадая на прилежащую кромку звукопровода и многократно отражаясь, постепенно затухают. При этом только незначительная часть отраженной волны попсшаетна 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 компенсирует расхождение векторов фазовой и групповой скоростей ПАВ. Выполнение групп секционированного входного ВЩП в виде трех штырей: двух одной полярнрсти и одного противоположной, приводит к тому, что между крайними штырями соседних

групп отсутствует тангенциальная составляклцая электрическая поля, возбуждающего ПАВ, что снижает в аимодействие,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

d,

. Эта ,мера позволяет уменьшить сопротивление 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 .при 1еняют контактол, обладгиощий клещями, проводящим и демпфирукяцими свойствами.

С помощью контактола звукопровод крепится в стандартном корпусе и методом ультразвуковой сварки гшюми0 ниевыми проводами соединяются выводы корпуса с контактными площадками фильтра.

Предлагаелалй фильтр на ПАВ обеспечивает получение АЧХ с коэффициентом прямоугольности на уровне 3 дВ и 40 дБ Кп 1,8., подавление ложных сигналов в полосе задерживания не менее 48 дБ с полосой пропускания ДР 200 кГц, с центральной частотой f .10.7 МГц.

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