Пьезоэлектрический фильтр Советский патент 1981 года по МПК H03H9/00 H03H9/54 

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может использоваться в пьезоэлектрических устройст вах селекции частоты. Известен пьезоэлектрический фильтр содержащий пьезоэлемент, выполненный в форме диска с радиальным секторным вырезом, и paздeлeнны з вдоль средней окружности диёка центральным и кольцевым электродами 1. Однако этот фильтр имеет относительно большую величину вносимого за тухания, несимметричность амплитудно частотной характеристики, невысокую избирательность и низкое значение ми нимального гарантированного затухани в полосе задерживания. Уменьшение вносимого затухания достигается при разделении электродов вдоль линии минимальной деформации основной моды колебаний. . Известен пьезоэлектрический фильт содержащий пьезозлемент в форме диска с радиальным секторным вырезом, центргшьный и кольцевой электроды на обеих гранях которого разделены вдол линии минимальной деформац;ии основной моды колебаний 2. Недостатком этого фильтра являются несимметричность , низкое значение затухания в полосе задерживания, высокое значение коэффициента прямоугольнОсти АЧХ. Наиболее близким к предложенному является пьезоэлемент в форме диска с радиальным секторным вырезом, снабженный на обеих гранях, центральным и кольцевым электродами, входную потенциальную клемму, соединенную с одним из центральных электродов, и выходную потенциальную клемму, со.единенную с противоположным ему кольцевым электродом,при этом вторые центральный и кольцевой эд1ектроды соединены с общей шиной 3. Электроды в этом фильтре разделены вдоль средней длины окружности дисдиска; кроме ого, фильтр содержит не один такой пьезоэлемент, а несколько, включенных каскадно. Такой фильтр обладает симметричной АЧХ и высокой избирательностью за счет каскадного соединения пьезоэлементов, однако он сложен и обладает недостаточно малым вносимым затуханием. Целью изобретения является снижение вносимого затухания и упрощение фильтра. Это достигается тем, что в пьезоэлектрическом фильтре, содержащем пьезоэлёмент в форме диска с радиаль ным секторным вырезом, снабженный на обеих гранях электродами, входную потенциальную клемму, соединенную с одним из центральных электродов, и выходную потенциальную клемму,соединенную с противоположным ему коль цевым электродом, при этом вторые Центральный и кольцевой электроды соединены с общей шиной, центральны и .кольцевой электроды, соединенные общей шиной, выполнены перекрывающимися в области пьезоэлемента, соде жащей линию минимальной деформации основной моды колебаний. На фиг.1 показан внешний вид пье зоэлемента с электродами; на фиг.2 схема соединений электродов. Пьезоэлектрический фильтр содержит пьезоэлемент 1 в форме диска с радиальным секторным вырезом и концентрически разделенными на обеих гранях электродами-центральными 2,3 и кольцевыми 4,5. Два разноименных электрода 3 и 4 на противоположных гранях диска перекрывают один другой. Отношение ширины зоны перекрытия, содержащей линию 6 минимальной деформации изгибных по грани колебаний, к толщине составляет не ме- нее 1,5, а отношение площадей непер крывающихся электродов (центрального 2 и кольцевого 5) не превышает величины (1, 5+0, 1) --Ь, где -Ь- число, равное выраженной в миллиметрах тол щине диска. При этом два перекрываю щихся электрода (цен1ральный 3 и кольцевой 4) на противоположных гра нях диска электрически соединены между собой и подключены к общей шине фильтра, а два неперекрывающих ся электрода (центральный 2 и кольц вой 5) на противоположных гранях соединены с входной клеммой 7 и выходной клеммой 8 фильтра соответственно. Приложение переменного электрического сигнала к входу фильтра вызывает изгибную по грани деформацию диска с секторным вырезом,индукцирующую электрический сигнал на выходе устройства,.максимальная величина которого соответствует частоте входного сигнала, равной резонансной частоте основной моды колебаний (изгиба по грани) диска. Перекрытие электродов 3 и 4 в области линии минимальной деформации основной моды обеспечивает выравнивание статической емкости резонаторов и емкости конденсаторов, включенных в плечи мостовой эквивалентной схемы. При этом вносимое затухание фильтра снижается, а симметричность АЧХ и высокая избирательность достигаются без каскадирования. Предложенный фильтр имеет малое вносимое затухание, он прост по конструкции, АЧХ фильтра симметрична, минимальное затухание в полосе, его задерживания составляет 16-18 дБ, коэффициент прямоугольности АЧХ равен 4-6 . Формула изобретения Пьезоэлектрический фильтр, содержащий пьезоэлемент в форме диска с радиальным секторным вырезом, снабженный на обеих гранях центральным и кольцевым электродами, входную потенциальную клемму, соединенную с одним из центральных электродов,и выходную потенциальную клемму, соединенную с противоположным ему кольцевым электродом, при этом вторые центральный и кольцевой электроды соединены с общей шиной, о т л и чающийся тем, что, с- целью снижения вносимого затухания и упрощения фильтра, центральный и кольцевой электроды, соединенные с общей ШИНОЙ, выполнены перекрывающимися в области пьезоэлемента, содержащей линию минимальной деформации основной моды колебаний. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 371672, кл. Н 03 Н 9/00, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 568153, кл. Н 03 Н 9/16, 1975. 3.Алексеев А.Н. и др. Низкочастотный пьезокерамический фильтр.. Электровя техника , сер.5, 1975, вып.5-,

4 f