МАГНИТОСТРИКЦИОННАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ Советский патент 1994 года по МПК H03H9/36 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может использоваться в устройствах обработки сигналов на основе магнитострикции.

Целью изобретения является увеличение полосы пропускания магнитострикционной линии задержки (МЛЗ) без увеличения затухания.

На чертеже изображена предлагаемая магнитострикционная линия задержки.

МЛЗ содержит звукопровод 1, входной 2 и выходной 3 преобразователи объемных акустических волн (ПОАВ). ПОАВ 2, 3 включают индукционный элемент, выполненный в виде металлических полосков 4, соединенных последовательно внешними перемычками 5, и магнитопроводящей пластины 6. ПОАВ 2,3 включают также постоянный магнит 7.

На звукопроводе 1 может быть размещена также магнитная система 8. Металлические полоски 4 расположены параллельно на соответствующей торцовой грани звукопровода 1. Магнитопроводящая пластина 6 размещена поверх металлических полосков 4. Ширина металлических полосков 4 и расстояние между ними выбрано из выражения
а = λ/2 ≅ b/2 где а - ширина металлического полоска, А м;
b - расстояние между соседними металлическими полосками, м;
λ- длина объемной акустической волны, м.

При подаче электрического сигнала на ПОАВ 2, в витках его индуктивного элемента течет ток. Вокруг каждого металлического полоска 4 входного ПОАВ 2 возникает циркуляционное магнитное поле. Так как часть витков индуктивного элемента расположена непосредственно на торцовой грани звукопровода 1 и образует периодическую полосковую структуру с шириной металлических полосков 4 равной λ /2 и периодом не менее (5/2) λ , то в магнитострикционном материале у торцовой грани звукопровода 1 возникает периодическая структура переменно намагниченности синфазных источников.

Таким образом, при наличии постоянного поляризующего магнитного поля, создаваемого постоянными магнитом 7, на торцовой грани звукопровода 1 возникнет (за счет обратного пьезомагнитного эффекта у синфазных источников переменной намагниченности) однонаправленная объемная акустическая волна, распространяющаяся по звукопроводу 1 в сторону выходного ПОАВ 3. Однонаправленность излучения достигается тем, что магнитопроводящая пластина 6 выполнена из немагнитострикционного материала, в котором нет пьезомагнитного эффекта.

Поскольку в данном случае отсутствует возбуждающий, геометрически локализованный резонатор, то акустическая волна, в случае воздействия δ -импульсом тока, будет иметь широкий спектр частот, определяемый законом проникновения возбуждающего магнитного поля вглубь материала звукопровода 1 и, следовательно, широкую полосу пропускания.

Выходной ПОАВ работает также, как входной ПОАВ 2, но в этом случае используется прямой пьезомагнитный эффект.

В результате полоса пропускания МЛЗ определяется при неизменных условиях акустического и электрического согласования набором излученных и принятых частот ПОАВ 2,3, т. е. частотная характеристика МЛЗ равна произведению частотных характеристик ПОАВ 2,3.

Сохранение в прежних значениях величины потерь на преобразование, т. е. эффективность преобразования ПОАВ 2,3, достигается за счет выбора ширины металлических полосков 4 равной λ /2.

Исключение дополнительных потерь при преобразовании обеспечивается также за счет оптимизации работы ПОАВ 2,3, заключающемся в уменьшении высокочастотного магнитного потока рассеяния, что достигается за счет уменьшения магнитного сопротивления для каждого синфазного локального источника излучения посредством выполнения индуктивного элемента в виде тонких металлических полосков 4 и размещения на них магнитопроводящей пластины 6.

Выбор материала магнитопроводящей пластины 6 из диэлектрика позволяет увеличить рабочую частоту ПОАВ 2, 3 и уменьшить магнитные высокочастотные потери на вихревые токи.

Параллельность металлических полосков 4 обуславливается также необходимостью исключения увеличения затухания путем формирования узкой диаграммы направленности и исключения фазовых искажений и компенсации амплитуд соседних источников излучения.

Таким образом, изобретение обеспечивает широкую полосу МЛЗ без увеличения вносимых потерь. (56) Физическая акустика. 1. Т, ч. А. Методы и приборы ультразвуковых исследований. /Под ред. У. Мэзона. -М. : Мир, 1966, с. 364-365.

Патент Японии N 52-46063, кл. 98/3/А8, 1963.

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может использоваться в устройствах обработки сигналов на основе магнитострикции. Изобретение решает задачу увеличения полосы пропускания магнитострикционной линии задержки без увеличения затухания. Преобразователи объемных акустических волн 2 и 3 в ней включают индуктивный элемент и постояянный магнит 7. Каждый индуктивный элемент выполнен в виде металлических полосков 4, соединенных последовательно внешними перемычками 5, и магнитопроводящей диэлектрической пластины 6. Ширина металлических полосков 4 и расстояние между ними зависит от длины объемной акустической волны в звукопроводе . 1 При этом объемная акустическая волна характеризуется широким спектром частот, определяемый законом проникновения возбуждающего магнитного поля вглубь материала звукопровода 1. 1 ил.

МАГНИТОСТРИКЦИОННАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ, содержащая звукопровод, выполненный из магнитострикционного материала, и входной и выходной преобразователи объемных акустических волн, включающие индуктивный элемент, размещенный на звукопроводе, и постоянный магнит, отличающаяся тем, что, с целью увеличения полосы пропускания без увеличения затухания, каждый индуктивный элемент выполнен в виде магнитопроводящей пластины и металлических полосков, расположенных параллельно на соответствующей грани звукопровода и соединенных последовательно внешними перемычками, причем магнитопроводящая пластина размещена поверх металлических полосков, а ширина металлических полосков и расстояние между ними выбраны из выражения
a= ≅
где a - ширина металлического полоска, м;
b - расстояние между соседними металлическими полосками, м;
λ - длина объемной акустической волны, м.