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

« .Изобретение г относится к ралиотехнике, а именно к акустоэлектрони кё, и может быть использовано при . .создании фильтров на поверхностных акустических вОлиах (ПАП), использу ющи наклонные отражательные репеткй (ор;. . Известен фильтр на ПАВ, содержащий звукопровод, на поверхности которого расположены в двух параллель ных каналах входной и выходной встреч но- птыревые преобразователи (ВЕЩ) и две аподизированные отражательные решетки, длина и ширина которых рав ны, прргчем они формируют гобразный путь распространения ПАВ С 3« Недостатком этого фильтра являет ся сложность в его изготовлении, ошибки в воспроизведении топологии которого приводят к снижениш уровня подавления боковых лепестков. Наиболее близким техническим решением к -изобретению является полосовой фильтр на ПАВ, содержардай зву копровод, на поверхности которого в первом канале акустически последовательно расположены входной преобразователь ПАВ и первая однородная отражательная решетка во втором кянале - вторая однородная отражательная решетка, идентичная первой, и выходной преобразователь ПАВ, вторая однородная отражательная решетка размещена параллельно первой Гз) Недостатком известного Лильтра является невысокий уровень подавления боковых лепестков, что ухудвгает прямоугольность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ ), Цель изобретения - увеличение уровня подавления боковых лепестков Поставленная цель достигается тем что в полосовом фильтре на ПАВ, содержащем звукопровод, на пове р ности которого в первом канале акустически последовательно расположены входной преобразователь ПАВ и первая однородная отражательная решетка с пространствеHHbfri периодом Дд, во втором канале - вторая однородная отражательная решетка и выкод;ной преобразователь ПАВ,вторая однородная отражательная решетка раз.мещена параллельно первой однородной отражательной решетке, длины которы равны, вторая однородная отражатель4 ная решетка выполнена в виде трех частей, пространственный период сред ней части равен пространственному периоду первой однородной отражатель 86 ной решетки, с которым пространственные периоды боковых частей, длины и коэффициенты отражения которых равны, .связаны следукгшм соотношением ...:5l, Ч Чг / где/1 , - npocfpaHCTBfeHftHe периоды 2 первой и второй боковых частей соответственно; .2 гаирина второй однородной отражательной реиетки, причем 2 2 Т V « где ь- длина каяйойГ из боковых частей; NQ- длина средний частиJ . г , коэффициенты отражения во- . ковой и средней частей соответственно;1с- коэффициент, зависящий от функции аподизации, а ширина второй однородной отрая ательной решётки по крайней мере в два раза больше ширины первой однородной отражательной решетки. На фиг. и 2 показаны примеры выполнения фильтра. На ймг. 1 изображен фильтр, содержащий звукопровод 1, входной и выходной преобразователи ПАВ 2 и 3, первук) однородную отражательнум реветку 4, вторую однородную отражательную решетку, включающую среднюю часть 5, боковые части 6 и 7. На фиг. 2 изображена возможная модификация фильтра, который содержит звукопровод 8, входной и выходной преобразователи ПАВ 9 и 10, первую однородную отражательную решетку включанщую среднюю часть 11, боковые части 12 и 13, и вторую отражательную решетку, включающую среднкно часть 14, боковые части 15 и 16. Неоднородности отражательных решеток могут быть выполнены в виде топографнуеских изменений рельефа подл.ожки (кшавки/либо в виде весовых нагрузок (металлические полоски/. Фильтр (фиг. l) работает следукяцим образом. На преобразователь 2 подается радиосигнал, поДлежавдй полосовой фильтррации, им возбуждается ПАВ, распространянщаяся в направлении решетки 4,которая переотражает ПАВ на части 5,6 и 7 второй решетки, частотная характеристика которой представляет собой сумму трех парциальных частотных характеристик (в приближении слабого отражения действует принцип л суперпозиции частотных характеристик Z-образных отражательных решеток .f. /k()- M/A Slncp / M ) N Sine («ГМ,, + 3i)+г NQ 9i п с (ЛсГ/И + + (jFtTM -) ., /°-ч -4При условии-5ГМч л/ , STi :влияние решетки 4 практически не ск зьюается на суммарную частотную характеристику. . Выбор параметров боковых частей пр оизврйят из условия компенсации В1 ранными амплитудами боковых решеток , боковых лепестков сумма ной частотной характеристики. Например, возьмем преобразование от функции Хэмминга: F(u;(i),23sinc{x-3f),54Sfhcx+ 0,2331Пс(х + ЗГ); это преобразование сойержит- три сла raebttix, которые реализуются второй отражательно решеткой. При условии ft л. 023i/ -Цг-обеспечивается ур Ы 2 0,S4 -подавления бокошлх лепестков поряд ка 45 дБ. , Полоса пропускания фильтра опре jдeляeтcя иириной второй отражатель он решетки, -для которой . выолняться cooTHomeHHp(2NJj.+N-)M г t( что обеспечивает слабое отражение ПАВ по мере распространения в решетке. В фильтре (фиг.2 первая отражательная решетка- акже выполнена из трех частей, что позволяет увеличить крутизну скатов АЧХ, при этом ширина отражательной решетки во втором канале по крайней мере в три раза больше ширины решетки в первом канале ;; Таким образом, взвешивание тракта из отражательных решеток можно осуществить простым методом - выполнением отражательной решетки из нескольких частей с центральными частотами,, лежащими по обе сторошл от центральной частоты средней части решетки. При этом значительно упрошается изготовление фильтра, так как каждая решетка представляет,собой однородную решётку.. Взвешивание каналов позволяет улучшить частотные характеристики,однако следует вьтолнять приведенные соотнсше ния ширин отражательных решеток,в противном случае перемножение частотных характеристик в параллельных каналах может привести к искажениям общей частотной характеристики. Предложенный фильтр при проведея-гных испытаниях показал, что параметры его частотной характеристики не уступают параметрШ4частотной, характеристики фильтров с решетками, взвешенными по форме, а крутизна скатов частотной характеристики увеличилась на 5% {в сравнеНИИ с базовым объектом .

,„ ш

ГТЖГГж

W

ЙОЙюд ноетнук АКз тичЕских водадх (ПАВ ) содерзкщий звукбпровод ,на пэверхносфн KOTOipofb в nepisQM кгшалё акустически псх лёАов ательио распояожеш входао преббраэоватепь ПАВ и однородг ная отражательная Л епетка d простраК ствёншш периодом Л д, во втором ; ftane - однородная отражатель- ; ная решетка и выходной преобраэбватель ИАВ вторая, однородная отража ;, редютка раэмещека параяпель-г но первой однородной отражательной решетке, длины которых равны, о т л и чаю п и и ibя тек, что, с делыо уве;ш(чения уровня подавления боковых лепестков, вторая однородная от аж0тель.ная решетка вмполвена в виде трех частей пространствен- . ный период средней части равен проГстранственному периоду первой одноуродкой отражательной решетки с коi торьш пространственные периода 6о-; :ковых частей, длины и коэА$«циенты I отражения KoTojMitx равны, связаны I следующим соотноиеяием: Ч.-У iL 1 .: А t. ь ЧгдеХ ,AO. прострайственшле периоды -2. первой и второй боКовых частей соответственио; / - вшрйна второй одаюродной отражательной решетки. ; причем i где N - длина кажддй из боковых :-, ; .: : . ;:;.; .. ,.-;. NO-длина средней .части; Р1.,Гд - |:оэ фйн;нёнта отражения О. - боковрй и средней ча тей ел ответственно; ; N 1 - Коэ 1АициеИт, зависяпщй от СХ) , функции аподизации, ja ширина второй однородной отража00 гтельной решетки по крайней мере в а iдва раза болыве ширины первой од;Нородной отражательной репётки.