Регулируемое акустоэлектронное устройство Советский патент 1993 года по МПК H03H9/30 

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к акустоэлектронйке, и может быть испол ьзо ва но в качестве регулируемой линии задержки или регулируемого фазовращателя.

Целью изобретения является уменьшение габаритов звукопровода при сохранении его параметров.

На фиг.1 и 2 показаны два варианта конструктивного выполнения регулируемого акустоэлектронного устройства: для случая ПАВ (фиг.1) и для случая ОАВ (фиг.2).

Регулируемое акустоэлектронное устройство содержит пьезоэлектрический зву- копровод 1, выполненный из полидоменного монокристалла ГМО в виде пластины полярного среза, содержащей по

крайней мере один полосовой домен 2, ограниченный двумя ПДГ (подвижной ПДГ 3 и неподвижной ПДГ 4), входной 5 и выходной 6 преобразователи акустических волн, размещенные на эвукопроводе 1 и образующие основной акустический канал, акустическая ось которого расположена под острым углом к ЛДГ 3 и 4 полосового домена 2, входной 7 и выходной 3 ВШП ПАВ, размещенные на поверхности звукопровода 1 и образующие вспомогательный акустический канал, акустическая ось В В которого расположена под острым углом по отношению к акустической оси 00 основного акустического канала. На противолежащих гранях звукопровода 1 в области размещения ПДГ 3 полосового домена 2 расположены управ00

ю

Ј

XI 00

ляющие электроды 9. геометрический размер которых вдоль акустической оси 00 основного акустического канала соответствует диапазону изменения ширины полосового домена 2 в указанном направлении. Управляющие электроды 9 соединены с выходом регулируемого источника напряжения 10, который через блок формирования сигнала управления 11 соединен с выходным 8 ВШП ПАВ вспомогательного канала, размещенным по другую сторону от геометрической оси FT1 области изменения ширины полосового домена 2 относительно входного 7 ВШП ПАВ вспомогательного канала, соединенного с генератором опорного сигнала 12. Вспомогательный акустический канал целиком расположен в области изменения ширины полосового домена 2, таким образом, что апертуры входного 7 и выходного 8 ВШП ПАВ вспомогательного канала равным половине диапазона изменения ширины полосового домена 2 вдоль акустической OQ1 оси основного акустического канала.

Регулируемое акустическое .устройство работает следующим образом. Электрический сигнал, подводимый к входному преобразователю 5 основного акустического канала, возбуждает акустическую волну, распространяющуюся по звукопроводу 1. Акустический поток входного 5 преобразователя пересекает расположенный в акустическом канале полосовой домен 2 и поступает на выходной преобразователь 6. Здесь осуществляется обратное преобразование акустической волны в электрический сигнал. Регулирование выходного параметра, например, времени задержки, осуществляется в подачей электрического напряжения соответствующей полярности с регулируемого источника электрического напряжения 10 на управляющие электроды 9. Приложение к управляющим электродам 9 электрического напряжения, превышающего по величине некоторое, характерное для материала звукопровода 1 коэффициентное значение, сопровождается перемещением ПДГ 3, расположенной в области размещения управляющих электродов 9. Направление перемещения ПДГ 3 однозначно определяется полярностью приложенного напряжения. При этом ПДГ 3 перемещается параллельно самой себе на расстояние, пропорциональное величине и времени приложения напряжения на управляющие электроды 9. Изменение приложения ПДГ 3 изменяет и ширину полосового домена 2, а так как скорости распространения внутри и вне домена 2 различны, то

изменяется и время задержки выходного сигнала.

Достижение заданной величины регули руемого параметра в регулируемом акустоэлектронном устройстве осуществляется с использованием отрицательной обратной связи по изменению ширины полосового домена 2 за счет изменения положения ПДГ 3. Цепь обратной связи образована вход0 ным 7 и выходным 8 ВШП ПАВ, образующи- . ми вспомогательный кустический канал, блоком формирования сигнала управления 11, генератором опорного сигнала 12 и регулируемым источником электрического на5 пряжения 10.

Функционирование цепи обратной связи осуществляется следующим образом.

Сигнал опорного генератора 12 поступает на входной 7 ВШП ПАВ вспомогатель0 ного канала. ПАВ, возбуждаемая ВШП 7, распространяется по звукопроводу 1 в пределах диапазона изменения полосового домена 2 и поступает на выходной 8 ВШП ПАВ. Сигнал с выходного 8 ВШП ПАВ вспомога5 тельного поступает на вход блока формиро вания сигнала управления 11, осуществляющего сравнение сигнала устав ки с уровнем сигнала на выходе вспомогательного акустического канала и

0 вырабатывающего выходной сигнал управления в соответствии со значением сигнала ошибки. Выполнение ПДГ 4 неподвижной и ее расположение вне области размещения управляющих электродов 9 обеспечивает

5 однозначное соответствие значения амплитуды сигнала с выходного ВШП ПАВ 8 вспо- могательного акустического канала положению ПДГ 3, размещенной в области вспомогательного канала. Действительно,

0 так как вспомогательный акустический канал, образованный входным 7 и выходным 8 ВШП ПАВ, целиком расположен в области . изменения ширины полосового домена 2, то ПДГ 3 постоянно находится в пределах

5 апертуры входного 7 или выходного 8 ВШП ПАВ.

Перемещение ПДГ 3 в пределах области размещения управляющих электродов 9 изменяет суммарное соотношение апертур

0 ВШП ПАВ вспомогательного канала, расположенных по разные стороны от ПДГ 3, раз- деляющей домены противоположной полярности, характеризующиеся различными по значению коэффициентами злектро5 механической связи, то есть различной эффективностью преобразования входного сигнала в ПАВ и обратно в заданном направлении. Например, крайнее левое положение ПДГ 3 на рис.1 и 2 соответствует максимальному значению амплитуды сигна

лас выходного 8 ВШП ПАВ вспомогательно-ного акустического канала, вспомогатель- го акустического канала, так как в этом слу-ные входной и выходной преобразователи чае его акустическая ось Г Г образуетповерхностных акустических волн, разме- острый угол с направлением (100), а крайнеещенные во вспомогательном акустическом правое положение ПДГ 3 соответствует ми- 5канале, продольная ось симметрии которого нимальному значению сигнала, так как аку-расположена под острым углом по отноше- стическая ось ГГ образует острый угол сниюк продольной оси симметрии основного направлением (010). Любое другое положе-акустического канала, управляющие элект- ние ПДГ 3 в пределах диапазона измененияроды, расположенные на противолежащих ширины полосового домена 2 соответствует 10полярных гранях звукопровода в области промежуточному значению амплитуды сиг-размещения, по крайней мере, одной пло- нала с выходного ВШП ПАВ 8, так как изме-ской доменной границы полосового домена, няется суммарное соотношение апертурдиапазон изменения ширины которого ВШП ПАВ вспомогательного акустическоговдоль продольной оси симметрии основно- канала, расположенных по разные стороны 15го акустического канала соответствует гео- от ПДГ 3, то есть в доменах с различнымиметрическому размеру управляющих коэффициентами электромеханической свя-электродов в этом направлении, и подсое- зи.диненные к регулируемому источнику элек- Размещение входного 7 и выходного 8трического напряжения, соединенному ВШП ПАВ вспомогательного акустического 20через блок формирования сигнала управле- канала по разные стороны от геометриче-ния с выходными преобразователями вспо- ской оси ГГ1 области изменения ширинымогательного канала, входной полосового домена 2 и выбор их апертурпреобразователь которого соединен с гене- равными половине диапазона измененияратором опорного сигнала, о т л и ч а ю щ е- ширины полосового домена 2 вдоль акусти- 25е с я тем, что, с целью уменьшения габари- ческой оси основного акустического каналатов звукопровода при сохранении его пара- дзет возможность максимально локализо-метров, вспомогательный акустический вать область размещения вспомогательногоканал полностью расположен в области из- акустического канала. .менения ширины полосового домена, пер- Формула изобретения 30вая плоская доменная граница во всем Регулируемое акустоэлектронное уст-диапазоне изменения ширины домена нахо- ройство, содержащее пьезоэлектрическийдится в области размещения, по меньшей эвукопровод, выполненный из полидомен-мере, одного из преобразователей поверх- ного монокристалла молибдата гадолиния вкостных акустических волн вспомогатель- виде пластины полярного среза, содержа- 35ного акустического канала, а вторая плоская щей, по крайней мере, один полосовой до-доменная граница выполнена неподвижной мен, ограниченный двумя плоскимии расположена вне области размещения уп- доменными границами, основные входной и .равляющих электродов, при этом апертуры выходкой преобразователи акустическихвспомогательных входного и выходного волн, размещенные на звукопроводе в ос- 40преобразователей поверхностных волн виновном акустическом канале по разные сто-браны равными половине диапазона измерены от полосового домена, плоскиенения ширины полосового домена вдоль доменные границы которого расположеныпродольной акустической оси симметрии под острым углом к акустической оси основ-основного акустического канала.

/. 3лх

а.

7 2

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к акустоэлектронике, и может быть использовано в качестве регулируемой линии задержки или регулируемого фазовращателя. Целью изобретения является уменьшение габаритов зву ко про вод а при .. .- . 2 - сохранении его параметров. Поставленная цель достигается тем, что в регулируемом акустоэлектронном устройстве вспомогательный акустический канал полностью расположен в области изменения ширины полосового домена, первая плоская доменная граница во всем диапазоне изменения ширины домена находится а области размещения по меньшей мере одного из преобразователей поверхностных акустических волн вспомогательного акустического канала, а вторая плоская доменная граница выполнена, неподвижной и расположена вне области размещения управляющих электродов, при этом апертуры вспомогательных входного и выходного преобразователей поверхностных волн выбраны равными половине диапазона изменения ширины полосового домена вдоль . продольной акустической оси симметрии основного акустического каната, 2 ил.

V

#

0

4 Ч

Фиг