Фильтр на поверхностных акустических волнах Советский патент 1984 года по МПК H03H9/25 H03H9/64 

1 Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности, к элементам аппаратуры связи, и может быть использовано в устройствах селекции частоты, в том числе в телевизионных приемниках, например системы СЕКАМ. Известен фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащий пьезоэлектрический звукопровод, расположенные на его поверхности в параллельных акустических каналах аподизованные встречно-штыревые преобразователи (В1Ш),обеспечивающие достаточную для получения высококачественного изображения степень воспроизведения амплитудно-частотно характеристики (АЧХ), и элементы, обеспечивающие перемножение АЧХ отдельных преобразователей - многополосковую структуру (МПС) lj . Недостатком данного фильтра явля ются большие размеры, что обусловле но размещением преобразователей в разньк акустических каналах и наличием МПС между ними. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является фильтр на ПАВ, содержащий пьезоэлек трический звукопровод и расположенные на его поверхности в общем акус тическом канале аподизованный и неаподизованный ВШП 2 . Недоста тком известного фильтра является невысокая точность воспроизведения АЧХ,связанная с дискретностью изменения АЧХ при изменении количества штыревых электродов в неаподизованном ВШП. Так например, для на ПАВ, используемого в тракте промежуточной частоты изображения телевизионного приемни:Kaj нули АЧХ должны быть настроены на частоты 30 МГц и 39,5 МГц, а центральная частота фильтра по нуля .АЧХ должна иметь значение : 34,75 МГц. Однако частотный интер вал Bf между первыми нулями АЧХ, определяемый как Si- (здесь ijj - центральная частота, N - количество противофазных электродов неаподизованного ВШП), при 14 и 15 штыревых электродах имеет значения, соответственно 9,93 МГц и 9,27 МГц, отличные от номинального значения Si-9,5 МГц. Неточная настройка ,нулей АЧХ фильтра на ПАВ на частоты соответствующие несущим частотам 25 .г изображения и звука соседних каналов в системе СЕКАМ, приводит к увеличению уровня помех от соседних каналов и снижению качества изображения телевизионного приемника, использующего данньй фильтр на ПАВ. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения амплитудно-частотной характеристики. Поставленная цель достигается тем, что в фильтре на ПАВ, содержащем пьезоэлектрический звукопровод и расположенные на его поверхности в одном акустическом канале аподизрванный и неаподизованньш встречноштьфевые преобразователи, неаподизованньш преобразователь дополнительно содержит две области сплошной металлизации с окнами, расположенные со стороны крайних штыревых электродов и гальванически связанные с ними, протяженность каждой из областей сплошной металлизации с окнами составляет 25-30% протяженности неаподизованного .преобразователя, а число М электродов последнего выбрано из соотношенияf sr bгде ig - центральная частота полосы пропускания фильтра; от - частотньй интервал между первыми нулями АЧХ фильтра. На чертеже изображен фильтр на ПАВ, пример вьтолнения. Фильтр на ПАВ содержит пьезоэлектрический звукопровод 1 и расположенные на его поверхности ВШП 2 и 3, подключенные, соответственно, к источнику высокочастотного сигнала и нагрузке 5. Неаподизованный преобразователь 2 состоит из двух электрбдных структур, образованных штьфевыми электродами 6 и 7, соединенными, соответственно, к контактным шинам S и 9. На поверхности звукопровода 1 выполнены две области 10 сплошной металлизации, расположенные со стороны крайних штыревых электродов преобразователя 2 и гальванически связанные с ними. В областях 10 металлизации вьшолнены окна 11, например, прямоугольной формы. Протяженность каждой из областей 10 металлизации составляет 25-30% протяженности преобразователя 2. Аподизованньм преобразователь 3 состоит из двух электродных 3 структур, образованных штыревыми электродами 12 и 13. Фильтр работает следующим образом При подаче на преобразователь 2 сигнала от. высокочастотного источника 4 на штьфевых электродах 6 и 7 возникают противоположные по знаку электрические потенциалы, разность которых за счет обратного пьезоэффекта возбуждает ПАВ в звукопроводе 1. Амплитуда ПАВ от каждой пары-смеж ных противофазных электродов 6 и 7 зависит от напряженности электричес кого поля между ними, определяемой разностью потенциалов между штьфевы ми электродами и их геометрией. Селекция частоты преобразователем 2 осуществляется путем векторного I суммирования сигналов от отдельных пар смежных штыревых электродов, причем амплитуды ПАВ от электродов 6 и 7 равны между собой, а амплитуда ПАВ от первой и последней пары смежных электродов плавно изменяется за счет подключения к ним области 10 металлизации, что связано с изменением распределения заряда на них. При этом наиболее синхронно уменьшают амплитуду ПАВ окна 11 области 10 металлизации, находящиеся в непосредственной близости от преобразователя 2. При увеличении расстояния между преобразователем 2 и окнами 1 эффективность изменения амплитуды ПАВ уменьшается. На центральной частоте АЧХ преобразователя 2 ПАВ от отдельных пар смежных электродов синфазны, а на частотах, соответствзпощих нулям АЧХ, ПАВ от отдельных пар электродов противофазны и компенсируют друг друга. Изменение амплитуды одной или нескольких составляющих ПАВ, например первой и послед ней, приводит к изменению АЧХ, особенно в области ее нулей. Количество противофазных электродов N неаподизованного преобразователя 2 выбирается из выражения 25 ,4 где if - центральная частота полосы пропускания фильтра; Or - частотный интервал между первыми нулями АЧХ. Для фильтра промежуточной частоты изображения телевизионного приемника fp 34,75 МГц, aSf 9,5 МГц, следовательно, Н 15,63. Поскольку число электродов может быть только целым, выбираем W 16. При этом числе электродов частотный интервал между ; первыми нулями АЧХ фильтра составит i8f 9,27 МГц. Для такого фильтра с протяженностью областей 10 метал-: лизации, равными 25% и 35% длины преобразователя 2, нули АЧХ расположе- ; ны с частотным интервалом 9,512Mrit и 9,437 МГц соответственно. ОптиMajibHbra размер области 10 метаплизации составляет 30% от длины npeoe-разователя 2, при этом разнбсть между нулями A4X6i 9,5 МГц. .Коэффициент металлизации области 10 выбирается в зависимости от формы, размеров и расположения oKOH-il. Так, для окон 11,. имеющих прямоугольную форму, коэффициент металлизации области 10 может составлять 0,4-0,6. При приеме ПАВ за счет прямого пьезоэффекта на смежных электродах : 12 и 13 преобразователя 3 появляются электрические, сигналы, которые суммируются и вьщеляются в нагрузке 5. При этом-частотная характеристика фильтра определяется произведением , частотных характеристик преобразователей 2 и 3. Предлагаемый фильтр допускает возможность плавного изменения АЧХ неаподизованного преобразователя путем варьирования размеров,области сплошной металлизай 1и, количества, размера, формы и расположения окои в ней, а также выбора числа штыревых электродов, что обесйечивает более высо кую точность воспроизведения АЧХ фильтра.

ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ, содержащий пьезоэлектрический звукопровод и расположенные на его поверхности в общем акустическом канале аподизованньй и неаподизованный встречноштьфевые преобразователи, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности воспроизведения амйлитудно-частотной характеристики, неаподизованный преобразователь дополнительно содержит две области сплошной металлизации с окнами, расположенные со стороны крайних штыревых электродов и гальванически связанные с ними, протяженность каждой из областей сплошной металлизации с окнами составляет 25-30% протяженности неаподизованного преобразователя, ,а число и электродов последнего выбрано из соотношения 4io , где 1д - центральная частота полосы пропускания фильтра; & - частотный интервал между первыми нулями амплитудночастотной характеристики фильтра.