Акустоэлектронный коррелятор аналоговых сигналов на поверхностных акустических волнах Советский патент 1980 года по МПК H03H9/00 H01L41/08 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может использоваться в устройствах акустоэлектронной обработки сигналов. Известен акустоэлектронный коррелятор аналоговых сигналов на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащий пьезоэлектрический звукопровод, на одной из сторон которого расположены преобразователи двух вхо ных сигналов и размещенный между ними преобразователь выходного сигнала И . Недостатком такого коррелятора яв ляется невозможность получения обращенного во времени сигнала, а также низкий динамический диапазон. Получение обращенного во времени сигнала обеспечивается при использовании двух каналов - сжатия и собс венно корреляции, выполненных на отдельных звукопроводах. Известен акустоэлектронный коррелятор аналоговых сигналов на ПАВ, содержащий канал сжатия, выполненный в виде пьезоэлектрического звукопровода с расположенными на одной из его сторон преобразователями первого входного и опорного сигналов, и канал корреляции, выполненный в виде пьезоэлектрического звукопровода с расположенными на одной из его сторон преобразователями второго входного и выходного сигналов . В этом корреляторе каналы сжатия и корреляции выполнены раздельно, на отдельных звукопроводах. Недостатком этого коррелятора являются значительные потери на преобразование, узкая полоса частот и недостаточно высокий динамический диапазон обрабатываемых сигналов, что связано с наличием двух отдельных акустоэлектронных узлов и недостаточно высоким нелинейным взаимодействием поверхностных акустических волн. Целью изобретения является уменьшение потерь, расширение полосы частот и увеличение динамического диапазона акустоэлектронного коррелятора. Это достигается тем, что в акустоэлектронном корреляторе аналоговых сигналов на ПАВ, содержащем канал сжатия, выполненный в виде пьезоэлектрического звукопровода с расположенными на одной из его сторон преобразователями первого входного и опорного сигналов, и канал корреляции. выполненный в виде пьезоэлектрическо го звукопровода с расположенными на одной из его сторон преобразователя%ми второго входного и выходного сигн лов, пара преобразователей первого вхОдного и опорного сигналов и пара преобразователей второго входного и выходного сигналов расположены на противоположных сторона единого звукопровода, при этом преобразователь второго входного сигнала смещен относительно преобразователя опорного сигнала вдоль продольной оси звукопровода на величину, определяемую из условия равенства отношения этого смещения к толщи-не звукопровода, отношению скоростей поверхностной и объемной акустических в.олн. На чертеже показайа конструкция предложенного устройства. Оно содержит звукопровод 1 в фор ме пластины из пьезоэлектрика, например, из ниобата лития. На одной из его сторон расположена пара преоб разователей ПАВ - первого входного сигнала 2 и опорного сигнала 3. На противоположной стороне расположена пара преобразователей ПАВ - второго входного сигнала 4 и выходного сигнала 5. Все четыре преобразователя могут быть выполнены, например, встречно-штыревого типа. Смещение х между преобразователями 3 и 4 вдоль продольной оси 6 звукопровода 1 сос тавляет величину, выбранную из усло вия равенства отношения этого смещения к толщине звукопровода 1 отно шению скоростей ПАВ и объемной волны. Поверхности звукопровода 1 могу быть покрыты пленкой полупроводника Сна чертеже не показано). На преобразователи 2 и 4 подаютс входные сигналы равных частот. На преобразователь 3 подается опорный электрический импульс с малой длительностью. .В результате нелинейног взаимодействия между ПАВ, генерируемых преобразователями 2 и 3, в зву проводе 1 возбуждается объемная аку . тическая волна (ОАВ) удвоенной частоты, направленная перпендикулярно . продольной оси 6. Сигнал ОАВ при этом представляет собой первый входной сигнал, сжатый во времени в два раза. В результате нелинейного взаимодействия ОАВ и пе вого сигнала ПАВ, на нижней поверхности звукопровода генерируется обратная ПАВ, которая регистрируетс преобразователем 5, Этот сигнал пре ставляет собой функцию корреляции двух входных сигналов в реальном ма табе времени. Пленка полупроводнико вого материала увеличивает эффектив ность взаимодействия акустических волн. Описанный режим работы акустолектронного коррелятора реализуется при отсутствии относительной заержки входных сигналов. Временная синхронизация процессов в устройстве при этом достигается смещением преобразователя 4 относительно преобразователя 3 на величину х..Ждущий режим работы коррелятора соответствует наличию относительной задержтси входного сигнала. Если задержка зторого сигнала относительно первого удовлетворяет условиюГг пи-, где п 1,2, 3. . . , L - толщина звукопровода, У дцскорость ОАВ, то сигнал ПАВ взаимодействует с отраженным от поверхностей звукопровода сигналом ОАВ номера п и преобразователь 5 также регистрирует выходной сигнал корреляции. Предложенный коррелятор обладает малыми потерями, широкой частотной характеристикой и увеличенным динамическим диапазоном. Формула изобретения Акустоэлектронный коррелятор аналоговых сигналов на поверхностных акустических волнах, содержащий канал сжатия, выполненный в виде пьезоэлектрического звукопровода с расположенными на одной из его сторон преобразователями первого входного и опорного сигналов, и канал корреляции, выполненный в виде пьезоэлектрического звукопровода с расположенными на одной из его сторон преобразователями второго входного и выходного сигналов, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения потерь, расширения полосы частот и увеличения динамического диапазона,пара преобразователей первого входного и опорного сигналов и пара преобразователей второго входного и выходного сигналов расположены на противоположных сторонах единого звукопровода, при этом преобразователь вто-. рого входного сигнала смещен относительно преобразователя опорного сигнала вдоль продольной оси звукопровода «а величину, определяемую из условия равенства отношения этого смещения к толщине звукопровода, отношению скоростей 1оверхностной и объемной акустичес1 их волн. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кайно Г. Акустоэлектронное взаимодействие в устройствах на поверхностных акустических волнах. ТИИЭР 1976, т.б4, № 5, с.194. 2.Кайно Г. Акустоэлектронное взаимодействие в устройствах на поверхностных акустических волнах ТИИЭР, 1976, т. 64, № 5, с.195.