Регулируемая ультразвуковая линия задержки Советский патент 1977 года по МПК H03H7/30 

1

Изобретение относится к радиотехнике, связи, радиолокации, может использоваться преимущественно для получения регулируемой временной задержки импульсных сигналов.

Известны регулируемые ультразвуковые линии задержки на поверхностны.к акустических волнах, в которых продолжительность задержки сигнала изменяют перемещением освещаемого фотошаблона преобразователя, проецируемого на поверхность звукопровода из фотопроводящего пьезоэлектрика ll .

Присутствие в конструкции механически перемещаемых частей и деталей замедляет регулирование продолжительности задержки. Кроме того, устройство малонадежно и имеет большие габариты.

Наиболее близка к предлагаемой регулируемая ультразвуковая линия задержки в виде пьезокерамической пластины с нанесенными на одну ее поверхность входными и выходными встречно-штьфевыми преобразователями, расположенными между ними управляющими встречно-щтьфевыми электродами, подключаемыми к источнику постоянного напряжения 2. . Однако этой линии задержки присуши большее управляющее напряжение и зна5 чительное затухание сигнала из-за расхождения пучка поверхностных волн в процессе регулирования задерм ки.

Цель изобретения - снижение постоянного электрического напряжения, умень0 шение затухания поверхностных акустических волн.

Для этого в регулируемой ультразвукэврй линии задержки в виде пьезокерамической пластины с нанесенными на одну ее

5 поверхность входным и выходным встречно-штьфевыми преобразователями и расположенными между ними управляющими встречно-штыревыми электродами, подключаемыми к источнику постоянного напряже0 ния, штыри электродов ориентированы вдоль пучка поверхностных волн, а поверхностный слой пластины в области расположение электродов поляризован противоположно между каждыми двумя соседними штьфями и кол5 линеарно поверхности пластины, весь остальной объем которой поляр)изован в направлении ее толщины. На фиг. 1 изображена регулируемая ультразвуковая регулируемая линия задерж ки, вид сверху; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по Б-Б на фиг. 1. На одну поверхность пьезокерамической пластины 1 нанесены входной 2 и выходной 3 встречно-штыревые преобразователи. Между ними на пути распространения пучка повер:хностных акустических волн расположены управляющие встречноштыревые электроды 4, подключаемые к источнику постоянного напряжения 5. Штыри электродов 4 ориентированы по направле нию пучка поверхностных волн. Поверхностный слой пластины в области расположения электродов поляризован так, что направление поляризации противоположно меж ду каждыми двумя соседними штырями и коллинеарно поверхности пластины, а весь остальной объем пластины поляризован в направлении ее толщины (фиг. 2 и 3). Линия задержки работает следующим образом. Изменение постоянного напряжения, прикладываемого к управляющим электродам 4, вызывает изменение поляризации и, как следствие, упругости материала звукопровода в области расположения электродов, что приводит к изменению скорости распространения поверхностных акустических волн, а значит и задержки регулируемой УЛЗ. Такое выполнение регулируемой ультра звуковой линии задержки ускоряет регулирование (для современных пьезокерамичес ких материалов верхняя граничная частота изменения поляризации, определяющая скорость регулирования задержки, достигает Гц) благодаря отсутствию механически перемещаемых деталей. Предложенная конструкция регулируемо УЛЗ позволяет существенно снизить необходимые для достижения максимального диапазона регулирования задержки величины постоянных управляющих электрических напряжений, так как они маньше, чем мен ше расстояния между управляющими электродами, и, обеспечивая наибольшее изменение упругих свойств звукопровода в поверхностном его слое, повышает эффективность регулирования скорости распространения поверхностных акустических волн (а следовательно, и задержки) основная доля энергии которых сосредоточена в тонком (порядка двух длин волн) поверхностном слое звукопровода. Ориентация штьфей электродов по направлению пучка поверхностных акустических волн в сочетании с показанным на фиг. 2 и 3 распределением поляризации по сечению звукопровода за счет уменьшения расхождения пучка в процессе регулирования позволяет уменьшить затухание сигнала в регулируемой УЛЗ (по сравнению со случаем однородно поляризационной пластины), а также снизить уровень ложных сигналов, возникающих при отражении расходящегося пучка поверхностных волн от боковых поверхностей звукопровода. Формула изобретения Регулируемая ультразвуковая линия задержки, выполненная в виде пьезэкерамической пластины с нанесенными на одной ее поверхности входным и выходным встречно-штыревыми преобразователями и снабженной управляющими встречно-штыревыми электродами, подключенными к источнику постоянного напряжения, и расположенными между входным и выходным встречно-штыревыми преобразователями, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения величины постоянного электрического напряжения уменьшения затухания поверхностных акустических волн, штыри управляющих встречно-штыревых электродов ориентированы вдоль направления распространения пучка поверхностных волн, а поверхностный слой пьезокерамической пластины в области расположения управляющих встречно-штыревых электродов заполяризован противоположно между каждыми двумя соседними штырями управляющих встречно-штыревых электродов и коллинеарно поверхности пьезокерамической пластины, весь остальной объем которой поляризован в направлени толщины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 3516027, Кл. 33330, 02.Об.70. 2.Патент Великобритании № 13197О2, И 03 Н 9/30. 19.04.71.

К

h

/J-x

n n r-i n П П r-i t-i

ll- «- - /I

Д f. / / / / /f ,/, ,/, „, ,/, ,/, ,/

.2

fPuz. /

s-s

1 I I / / / /

I/. , Vx y. i ),. ,/,

иг.З