Пьезоэлектрический преобразователь для трубчатой волноводной линии задержки Советский патент 1975 года по МПК H03H9/00 H04R17/10 

1

Изобретение относится к области акустики и может быть использовано, например, при конструировании акустических дисперсионных линий задержки с волноводами в виде трубы, предназначенных для оптимальной обработки частотно-модулированных импульсов. В таких линиях используются осесимметричные изгибные колебания стенок волновода.

Известен пьезоэлектрический преобразователь для трубчатой ВОЛНОВОДНОЙ линии задержки, включающий закрепленный на волноводе активный элемент, выполненный в виде поляризованного по радиусу ньезокерамического кольпа с электродами, расположенными на его нилиндрических поверхностях, причем преобразователь приклеен к торцу волновода линии.

Недостатками известного преобразователя являются большой уровень помех на выходе .чинии из-за возбуждения в волноводе сдвиговых, неосесимметричных и продольных волн и волн, отраженных от концов волновода, и невозможность регулировки резонансной частоты, так как преобразователь приклеен к волноводу.

Для обеспечения возможности регулировки резонансной частоты преобразователя и снижения уровня помех на выходе линии предлагаемый преобразователь снабжен держателем, охватывающим волновод и активный элемент, выполненным в части, соприкасающейся с волноводом, из материала с больщим коэффициентом поглощения упругих волн, например из резины, а электроды активного элемента выполнены в виде двух пар кольцевых полосок, расположенных на его плоских поверхностях и примыкающих к поверхностям внутреннего и внешнего диаметров, при этом равноотстоящие от оси элемента электроды

электрически соединены между собой.

На чертеже представлен описываемый преобразователь, содержащий активный элемент 1, выполненный в виде поляризованного по радиусу пьезокерамического кольца. На плоские

поверхности кольца нанесены методом вжнгания электроды 2 и 3, выполненные в виде двух пар кольцевых полосок, примыкающих соответственно к поверхностям внутреннего и внешнего диаметров. Равноотстоящие от оси

кольца электроды электрически соединены между собой. Активный элемент расположен на волноводе 4 таким образом, что его внутренняя цилиндрическая поверхность контактирует, нанример, через слой эластичного клея

с поверхностью волновода. Преобразователь снабжен держателе.м 5, охватывающим волновод и активный элемент, выполненным в части 6, сонрикасаюн ейся с волноводо.м, из материала с большим коэффициентом поглощения упругих волн, например из резины.

Преобразователь работает следующим образом.

На электроды 2 и 3 активного элемента 1 подаются электрические импульсы с заполнением, при этом стенка кольца начинает пульсировать относительно его среднего диаметра на низшей моде и возбуждать изгибные колебания волновода 4. Эти колебания после прохождения по стенкам волновода приобретают частотную модуляцию и преобразуются в электрический сигнал аналогичным преобразователем, установленным на другом конце волновода. В преобразователе обеспечена возможность регулировки резонансной частоты и подстройки ее к центральной частоте рабочей полосы частот дисперсной линии задержки путем изменения наружного диаметра кольца, например, сошлифовкой, при этом рабочие электроды, расположенные на плоских поверхностях, не повреждаются. Такая регулировка позволяет повысить эффективность возбуждения и приема изгибных колебаний волновода. Наличие держателя позволяет при любой конфигурации трубчатого волновода зафиксировать положение активного элемента относительно оси волновода, а также вводить колебания под углом к оси волновода, используя в качестве контактного слоя между активным элементом и волноводом эластичный клей, что снижает уровень возбуледаемых паразитных крутильных колебаний волновода. Держатель, кроме этого, предохраняет активный элемент от ударов и выполняет роль заглушки, снижающей на выходе линии уровень сигналов, отраженных от концов волновода. Это достигается благодаря тому, что часть держателя, соприкасающаяся с волноводом, выполнена из материала с большим коэффициентом поглощения упругих волн, например из резины. В частном случае из резины может быть выполнен весь держатель.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический преобразователь для

трубчатой волноводной линии задержки, включающий закрепленный на волноводе активный элемент, выполненный в виде поляризованного по радиусу пьезокерамического кольца с электродами, отличающийся тем, что, с

целью обеспечения возможности регулировки резонансной частоты и снижения уровня помех на выходе линии, он снабжен держателем, охватывающим волновод и активный элемент, выполненным в части, соприкасающейся с волповодом, из материала с большим коэффициентом поглощения упругих волн, например из резины, а электроды активного элемента выполнены в виде двух пар кольцевых полосок, расположенных на его плоских поверхностях

и примыкающих к поверхностям внутреннего и внешнего диаметров, при этом равноотстоящие от оси элемента электроды электрически соединены между собой.

4