Перестраиваемый пьезокерамический резонатор Советский патент 1992 года по МПК H03H9/15 

Изобретение относится к области пьезотехники и может быть использовано в радиоэлектронных устройствах в качестве пьезорезонатора с электрически перестраиваемой резонансной частЬтой,

Целью изобретения является поёы- шение чувствительности перестраиваемого пьезокерамического резонатора путем Уменьшения пороговой величины управляющего электрического напряжения.

На чертеже схематично показана конструкция перестраиваемого пьезокерамического резонатора.

Он содержит пьезокерамический зву- копровод 1, выполненный в виде параллелепипеда, пару сигнальных электродов 2, 3, управляющие электроды 4, 5, регулируемьй источник 6 постоянного электрического напряжения.

В области под сигнальными электродами 2, 3, расположенными на гранях, перпендикулярных вектору поляризации (обозначен стрелками на чертеже), звукопровод 1 вьтолнен в виде двух идентичных астречно-поляризованных плоских слоев 7 8, находящихся между собой в механическом контакте по границе раздела (пунктир), Приповерхностные области 9, 10 звукопровода 1 прилегающие к управляющим электродам 4, 5f выполнены легированными ионами золота,

Перестраиваемый пьезокерамический резонатор работает следующим образом При подведении гармонического электрического сигнала к сигнальным электродам 2, 3, в силу обратного -пьезо- эффекта в пьезокерамическом материале слоев 7, 8 звукопровода 1, пdcлeд ний испытывает гармонические механические колебания. При совпадении частоты сигнала с собственной резонансной частотой звукопровода 1 в резонаторе возбуждаются резонансные акустические колебания.

При подаче управляющего элепстри- ческого напряжения от регулируемого источника 6 на управляющие электроды 4, 5 в слоях 7, 8 между электродами 2, 3, 4, 5 формируются и прорастают клиновидные домены,, ориентация продольных осей которых в силу изгиба энергетических зон по грани1

ВНИИПИ

Заказ 2435 - Тираж

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная 4

,

. -277857 це

10

20

гз

раздела (пунктир на чертеже) вctpeчнo-пoляpизoIзaнньrx слоев 7, 8 звукопровода 1 параллельна плоскости границы раздела этих слоев 7, 8. По мере прорастания клиновидных доменов в слоях 7, 8 происходит переориентация векторов их поляризации от исходного направления (стрелки на чертеже) к новому направлению, параллельному плоскости границы раздела слоев 7, 8, совпадающему с направлением управляющего электрического поля, в результате, пьезоактив- ной становится другая мода колебаний (сдвиговая вместо продольной)j характеризующаяся иным значением резонансной частоты резонатора, что и обеспечивает перестройку последней. При снятии управляющего воздействия поляризация звукопровода возвращается в исходное состояние, и пьезо- активной вновь становится исходная (продольная) мода колебаний с соответствующим значением резонансной частоты.

При этом выполнение приповерхност-- ных областей 9, 10 звукопровода 1 , прилегающих к .управляющим электродам 4, 5 легированными ионами золота с концентрацией ионов, превышающей величину плотности зарядов экранирования поляризации пьезокеранического звукопровода, предотвращает процесс формирования паразитных клиновидных доменов в слоях 7j, 8 за счет контактных явлений на границе между управляющими электродами 4, 5 и пьезоке- рамическим натериапом слоев 7, 8 звукопровода 1, при снятии управляющего напряжения и в отсутствие последнего, В результате, при приложении управляющего напряжения и при его снятии реализуется жестко детерминированный характзер реориентации поляризации слоев 7, 8 звукопровода I путем формирования и прорастания клиновидных доменов лишь одной вполне определенной ориентации, что уменьшает потери энергии на переполяризацию звукопровода за счет уменьшения пороговой величины управляющего электрического напряжения и, как следствие, обеспечивает повышение чувствительности перестраиваемого пьезокерамического 55 резонатора.

30

35

40

45

50