Резонаторный фильтр на поверхностных акустических волнах Советский патент 1993 года по МПК H03H9/25 

Изобретение относится к акустоэлект- ронике и может быть использовано в радиоэлектронныхузкополосныхчастотноселектирующих системах с повышенной частотной избирательностью.

Известен резонаторный фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ), выполненный на основе многочастотного резонатора, в котором для устранения не- .желательных полос пропускания, в резона- торнуюполость помещают дополнительные ВШП, соединенные между собой,через фазовращатели и усилители.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции.

Наиболее близким к устройству является двухвходовой резонаторный фильтр на ПАВ, выполненный на основе многочастотного резонатора, в котором для устранения нежелательных полос пропускания между отражателями выбрано соответствующее расстояние. Центр среднего электрода одного широкополосного преобразователя

расположен в центре резонатора, а центр среднего электрода другого преобразователя сдвинут от центра резонатора на -4& .

где - эффективная длина резонансной полости.

Недостатком данного устройства при одной требуемой полосе пропускания (од- ночастотности) является ограничение его добротности вследствие ограничения длины резонаторной полости.

Целью изобретения является повышение избирательности.

Данная цель достигается тем, что в резонаторе, содержащем звукопровод, на рабочей грани которого расположены две отражательные структуры и два приемопередающих встречно-штыревых преобразователя (ВШП), входной преобразователь, помещенный в центре резонатора, выполнен в виде секционированной встречнош- тыревой структуры с общей длиной

Li-(nM),

XI

О

ел ел со о

где m - произвольное достаточно большее (т 1) число секций; И - длина одной секции, а выходной преобразователь выполнен в виде обычного (несещионированиого) ВШП длиной, равной периоду секций первого преобразователя: 2 1с.

Размещение входного секционированного преобразователя в центре резонансной полости обеспечивает режекцию нечетных мод резонатора, а большая длине его, практически совпадающая с длиной резонатора, обеспечивает режекцию четных мод, за исключением основной моды, Устранение ангармонических полос пропускания секционированного ВШП обеспечивается выбором длины выходного преобразователя, равной периоду секций входного ВШГЪ

: На фиг.1 показана конструкция предлагаемого фильтра, содержащая звукопровод 1 с расположенными на нем отражателями 2иЗ. ...;. ; . ., . .... . :

В одном акустическом канале с отражателями расположены входной секционированный 4 и выходной несекционированный 5 вшп.:..- ;.. ::

Принцип действия устройства заклю ча- ется в следующем,

Набор собственных частот многочастотного резонатора представляет собой практически эквидистантную сетку с шагом (межмодовым расстоянием) V

2Ы1. : ,

где Цф U + 2Lnp;

V-скорость ПАВ;

- глубина проникновения ПАВ в отражательные структуры, L0 - расстояние между отражателями.

На фиг.2а отмечена сетка собственных частот, попадающих в полосу эффективного отражения зеркал. Чем больше эффективная длина резонансной полости , тем больше число собственных частот, на которых возможны высокодобротные резонансные колебания.

На фиг.2б показана прореженная сетка собственных частот, выделяющаяся в АЧХ резонатора с расположенным в центре

Af-:

0

5

0

5

0

5

0

5

0

его возбуждающим обычным широкополосным преобразователем П1.

Пунктирной линией изображена огибающая амплитуда резонансных колебаний, возбуждаемых П на собственных частотах резонатора.

Используем для обеспечения дополнительной селекции.в качестве П-i секционированный ВШП с периодом секций и общей длиной. Такой преобразователь, наряду с основной полосой пропускания имеет ангармонические полосы пропускания.

На фиг.2в изображена сетка собственных частот и соответствующих им амплитуд резонансных колебаний, возбуждаемых длинным секционированным ВШП, помещенным в центре резонансной полости.

Для того, чтобы избавиться в АЧХ резонатора от ангармонических полос пропускания на частотах, нужно длину несекционированного приемного преобразователя П2 выбирать равной периоду секций возбуждающего ВШП: lc.

В этом случае АЧХ выходного преобразователя имеет нули, совпадающие с ангармоническими полосами пропускания секционированного преобразователя. В результате эти нежелательные полосы пропускания тоже устраняются и АЧХ описываемого фильтра будет содержать лишь одну узкую полосу пропускания на частоте fо с добротностью

п 1 ж Цф R

j -т---------......-. , .

1 -R2

(R - коэффициент отражения зеркал).

Вносимые потери резонаторного фильтра могут быть уменьшены, если в качестве выходного преобразователя использовать блок из двух идентичных, электрически соединенных друг с другом, несекционированных ВШП длиной ic, расположенных симметрично относительно входного на расстоянии друг от друга.

Использование предложенного устройства в частотноселектирующих системах позволит значительно повысить их избирательность без увеличения полного числа электродов приемопередающих преобразователей.

Изобретение относится к акустоэлектрони ке и может быть использовано в радиоэлектронных узкополосных частотноселектирующих системах с повышенной частотной избирательностью. Цель изобретения -повышение избира- тельности. На рабочей грани пьезоэлектрического звукопровода установлены входной и выходной встречно-штыревые преобразователи, а также отражатели. Входной преобразователь выполнен секционированным, а выходной преобразователь имеет длину, равную периоду секций входного преобразователя. Приведена зависимость общей длины входного преобразователя от его периода. 2 ил.

Формула изобретения ,

Резонаторный фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий пьезоэлектрический звукопровод, на рабочей грани которого расположены входно й

встречно-штыревой преобразователь (ВШП), установленный в центре резонатора, выходной ВШП и отражатели, установленные по обе стороны от преобразователей в одном акустическом канале, отличаю щи и с я тем, что, с целью повышения избирательности, в нем входной ВШП выполнен секционированным, общая длина Li которого равна

L.i-(m-1). где m - число секций; 1С - период секций;

Фиг.1

li - длина каждой секции;

LO - расстояние между отражателями, при этом длина выходного ВШП равна периоду секций входного ВШП, a m 1.