Электроакустический переключатель Советский патент 1981 года по МПК H03H9/00 

(54) .ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться в устро ствах обработки радиосигналов. Известно электроакустическое переключающее устройство, содержавдее пьезоэлектрическую подложку с распо ложенными на ней одним передающим и не менее чем двумя приемными встречно-штыревыми преобразователями, по одному на каждый коммутируемый канал, и электронную пушку, которая облучает ленточным пучком электронов поверхность пьезоэлектрической подложки между передающим и любым.из приемных встречноштыревых преобразователей, образуя на ней волновод поверхностных акустических волн. Переключение сигнала .осуществляется при этом путем изменения ленточного электрон ного пучка Ц. Недостатком этого устройства является сложность конструкции и ограниченный срок службы. Известен также электроакуст ический переключатель,содержащий пьезоподложку с расположенными на ней пе редающим и приемным встречно-штырев ми преобразователями поверхностных акустических волн, число которых равно числу коммутирующих каналов, и полупроводниковой пластиной, размещенной между передающим и массивом приемных Преобразователей ц снабженной управляющими электродами, соединенными с источником постоянного напряжени я. В этом переключателе имеется по два передающих и приемных преобразователя, полупроводниковая пластина выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда,а управляющие электроды расположены на основных поверхностях пластины 21 . Недостатком этого устройства является малое нисло коммутируемых .каналов. , Цель изобретения - увеличение числа коммутируемых каналов. Указанная цель достигается тем, что в электроакустическом переклют чателе, содержащем пьезоэлектрическую подложку с расположенными на ней передающим и приемными встречноштыревыми преобразователями, число которых равно числу коммутируемых кансшов, и полупроводниковой пластиной, размещенной между передающим и массивом приемных преобразователей и снабженнрй управляющими электродами, соединенными с источником постоянного напряжения, полупроводниковая пластина выполнена в форме .гиперболического цилиндра, одна из образующих которого обращена к передающему преобразователю, а другаяк приемным преобразователям, при этом управляющие электроды расположены на плоской и двух изогнутых боковых поверхностях полупроводниковой пластины, первый из них. соединен с нулевой шиной, а двадругих с потенциальными клеммами источника постоянного напряжения.

На чертеже изображен предлагаемый электроакустический переключатель.

Устройство содержит пьезоэлектрическую подложку 1, на одну поверхность которой нанесены передающий 2 и приемные 3 встречно-штыревые преобразователи. Между ними на пути распространения акустического луча 4 размещена полупроводниковая пластина 5 с тремя управляющими электродами 6-8. На электроды 6-8 подано управляющее напряжение, например, с положительным потенциалом на электрод В, отрицательным - на электрод 6 и нулевым на электрод 7. На подлож ке I в области, занятой полупроводниковой пластиной 5,акустический луч 4 движется по криволинейной траектории и выходит из этой области под некоторым углом к первоначальному направлению распространения.

Электроакустический переключатель работает следующим образом.

Акустический луч 4 распространяется от передающего встречно-штыревого преобразователя 2 по поверхно- сти подложки 1 и попадает в область, занятую полупроводниковой пластиной 5. Постоянное напряжение, прикладываемое к управляющим электродам 6-8, создает неоднородное электрическое поле в полупроводниковой пластине 5, которое приводит к появлению .градиента скорости дрейфа носителей заряда в полупроводниковой пластине 5 в поперечном направлении, а так как скорость акустической волны, распространяющейся в области, занятой полупроводниковой пластиной, является функцией скорости дрейфа носителей заряда, то это в свою очередь приводит к возникновению градиента скорости акустической волны вдоль этого направления. Наличие градиента скорости акустической волны в указанном направлении, т.е. в направлении, перпендикулярном первоначальному направлению распрострайения, вызывает искривление траектории акустического луча, в результате чего акустический луч выходит из области, занятой полупроводниковой пластиной под некоторым углом к первоначальному направлению распространения. Изменение величины постоянного напряжения на управляющих электродах приводит к изменению этого угла и попаданию акустического луча на определенный приемный преобразователь.

Предлагаемый электроакустический переключатель позволяет существенно увеличить число коммутируемых каналов. Так, например, использование в кач,естве подложки ниобата лития позволяет получить максимальный угол отклонения 12, что обеспечивает при длине подложки 80 мм и ширине не менее 12 мм и апертуре акустического луча 1 мм размещение не менее шести приемных преобразователей, т.е получение по крайней мере шести коммутируемых каналов. Дополнительными преимуществами предлагаемого устройства является компенсация потерь распространения поверхностных акустических волн за счет акустоэлектронного усиления дрейфующими носителями заряда в полупроводнике,а также расширение полосы рабочих частот.

Формула изобретения

Электроакустический переключател содержащий пьезоэлектрическую подложку с расположенными на ней передающим и приемным встречно-штыревымй преобразователями поверхностных акустических волн, число которых равно числу коммутируемых каналов, полупроводниковой пластиной, размещенной между передающим и массивом приемных преобразователей и снабженной управляющими электродами, соединенными с источником постоянного напряжения, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью увеличения числа коммутируемых каналов, полупроводнико.вая пластина выполнена в форме гиперболического цилиндра, одна из образующих которого обращена к переда:ющему преобразователю, а другаяк приемным преобразователям, при этом управляющие электроды расположены на плоской и двух изогнутых боковых поверхностях полупроводниковой Пластины, первый,из них соединен с нулевой шиной, а два других с. потенциальными клеммами источника постоянного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

г k