Пьезоэлектрический резонатор Советский патент 1980 года по МПК H01L41/00 H03H9/04 

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР

Изобретение относится к пьезотехн ке и может быть применено для создания высокочастотных гармониковых фильтров и генераторов. Известны пьезоэлектрические резонаторы, в которых электроды расположены на некоторс расстоянии от поверхностей пластины образуя плоский конденсатор 1. Такие резонаторы имеют малые уходы частоты, что позво ляет использовать их в прецизионной эталонной частотно-задающей аппаратуре, Погрешность этих резонаторов закл чается в сравнительно невысокой рабочей частоте, как правило, не выше 2,5-5 МГЦ. Использование умножителей частоты ведет к усложнению аппаратуры, к появлению фазовой нестабильное ти выходного сигнала, снижению устой чивости работы возбудителей и генераторов опорных частот. Наиболее близким к изобретению яв ляется резонатор, содержащий корпус с электродами и закрепленным между ними плоско-выпуклым пьезоэлементом сдвиговых колебаний по толшине 2. Однако его невозможно возбудить без внешних LC-элементов на частотах выше основной, определяемой толщинойпьезоэлемента. Целью изобретения является повышение рабочей частоты пьезорезонатора. Достигается это тем, что электроды резонатора выполнены в виде параллельных электрических изолированных полос, причем все полосы верхнего электрода одинаковой четности соединены с полосами нижнего электрода противоположной четности. На чертеже изображена конструкция предлагаемого пьезоэлектрического резонатора. Резонатор содержит верхнюю крышку 1 корпуса, нижнюю крьмку 2 корпуса, пьезоэлемент 3, кварцедержатель 4, систему верхних и нижних электродов 5, коммутационные цепи 6 и 7, выходные клеммы 8 и 9. ПЕ подаче напряжения на клеммы 9 и 10 в п$.езоэлементе образуется пространственно знакопеременное поле, возбуждающее ангармонические колебания (высший ангармонический обертон), частота которых существенно выше частот основной моды. Радиус кривизны пьезозлемента при заданном расстоянии между полосами выбирается таким.

чтобы обеспечить условия для захвата Энергии возбуждаемого колебания на используемой механической гармонике. На всех rapMOHHkax с номерами ниже используемого частота возбуждаемого ангармонического обертона оказывается выше частоты среза, на которой происходит переход от режима захвата энергии к режиму бегущих волн, В результате резонатор имеет низкую добротность на всех гармониках с номерами ниже используемого. Активность резонатора резко возрастает на гармонике начиная с которой выполняются условия для локализации энергии в центральной области пластины. Низкодобротное закрепление краев пьезоэлемента позволяет получить добротность резонатора на неиспользуемых гармониках близкую к единице. В то время как для рабочего колебания характер закрепления не имеет значения.

Предлагаемый резонатор позволяет отказаться от умножителей частоты в эталонах высокой , повысить

стабильность частоты за счет повышения номера гармоники и улучшить вибрационные характеристики пьезорезонатора.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический резонатор, содержащий корпус с электродами и закрепленным между ними плоско-выпуклым пьезоэлементом сдвиговых колебаний по толщине, отличающийся тем, что, с целью повышения рабочей частоты, электроды выполнены в виде параллельных электрически изолированных полос, причем все полосы верхнего электрода одинаковой четности соединены с полосами нижнего электрода противоположной четности.

0 Источники информации,

принятые во .внимание при экспертизе

1. Заявка Франции 2338607, кл. И 03 JI 9/04, опублик. 16.09.77.