Перестраиваемый фильтр на поверхностныхАКуСТичЕСКиХ ВОлНАХ Советский патент 1981 года по МПК H03H9/64 

(54) ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ЮЛНАХ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть испопьзовано в устройствах апя фильтрации высокочастотных эпектрических сигналов. Наибопее близким к прецпагаемому евпяется перестраиваемый фипьтр на акустических поверхностных волнах, содержащий пьезоэлектрическую подложку и расположенные на ее поверхности два изпучаюшнх и размешенный между ними приемный встречно-штыревые преобразователи. В HSi вестном устройстве перестройка осуществляется с помощью переключателей параппельным подсоединением нескольких входных преобразователей. Это дает возможность дискретного изменения частотной характеристики, в том числе центральной частоты фильтра fl. Однако это устройство не позволяет пе рестраивать центральную частоту в широ-i ких пределах. В нем всегда имеется ко вечное число упомянутых преобразователей с различными, но неизменными частот ными характеристиками, .подключение которых в различных комбинациях дает возможность получить лишъ набор фильтров с определенными частотными характеристиками, т.е. имеется возможность только дискретной перестройки частотной характеристики фильтра. Цель изобретения - обеспечение плавной перестройки центральной частоты фильтра. Поставленная цель достигается тем, что перестраиваемый фильтр на поверхностных акустических волнах снабжен источником высокочастотного электрического сигнала накачки, выход которого соединен с одним из излучаемых преобразователей, при этом пьезоэлектрическая подложка выполнена из материала, имеющего нелинейные акустоэлектрические свойства в области расположения приемного преобразователя. На чертеже схематически изображен предлагаемый фильтр. Он содержит пьезоэлектрическую подоожку 1, на поверхности которой расположены изпучакщие 2, 3 и приемный 4 встречно-штыревые преобрвэоватепи, и источник 5 высокочастотного электрического сигнала накачки. Приемный преобразователь 4 расположен между излучающими преобразователями 2 и 3 на пути распространения акустических поверхностных волн. Пьезоэлектрическая подложка 1 име ет нелинейные акустоэлектрические свойства по всей своей поверхности или хотя бы на участке 6 в области расположения приемного преобразователя 4. На линейными акустоэпектрическими свойствами по всей поверхности обладает подложка, выполненная, например, из ниобата лития, пьезокерамики, арсенида галлия. На участ ке б в области расположения приемного преобразователя 4 может, быть нанесена полупроводниковая пленка, например, из кремния, германия, обладакяцая нелинейными акустоэлектрическими свойствами, при этом сама подложка может и не обладать такими свойствами. Излучающие преобразователи 2 и 3 представляют собой обычную встречноштыревую систему из двух гребенок с не большим числом электродов, благодаря чему они имеют достаточно широкую полосу пропускания. Один из излучакмдих преобразователей, например, преобразователь J, подключен к источнику 5 высокочастотного электрического сигнала накачки, частота которого может меняться. В качестве источника сигнала накачки 5 мо жет быть использован генератор высокой Частоты, частота которого может перестраиваться в широких пределах. Приемный преобразователь 4 определяет полосу пропускания фильтра и представляет собой анодизован 1ый преобразователь, т.е. пре-г образователь с электродами различной длины. Устройство работаетследующим образом.. На излучающий преобразователь 2 поступают входные электрические сигналы с частотами Ш. Одновременно на другой излучающий преобразователь 3 от источника 5 высокочастотного электрического сигнала поступает сиг-нал накачки с частотой Ы. При этом преобразователь 2 излучает акустические пов ерхностные вол ны с частотами СО и волновыми векторами К-.,где V - скорость распространения акустических поверхностных вопи а преобразователь 3 излучает акустичес|кую поверхностную волну с частотами ы, I 1/ LL)O В облас |и ВОЛНОВЫМИ векторами 8 5 6 4 ти расположения приемного преобразоватея 4, благодаря нелинейным акустоэлек- трическим свойствам подложки, происходит нелинейное акустоэлектрическое взаимодействие акустических волн, распространяющихся навстречу друг другу от преобразователей 2 и 3. В результате этого нелинейного взаимодействия появляются переменные электрические поля с комбинационными частотами OL). tUg и волновыми векторами , кото рые регистрируются приемным преобразователем 4, период которого совпадает с длиной волны 4 одного из этих комбинационных попей с частотой cx)-i, и Кл, k;i- Кп. Таким образом, необходимым условием является то, чтобы в области расположения выходного преобразователя 4, где происходит съем комбинационных электрических полей, подложка обладала нелинейными акустоэлектрическими свойствами. На приемном преобразователе 4 сигнал максимален, если длина в.рпны одного из комбинационных полей v находится в полосе пропускания приемного преобразователя 4 с периодом jT.e. устройJCTBO пропускает электрические сигналы только таких частот U, которые находятся вблизи центральной частоты фильтра Ы, удовлетворяющей условию Ку- или + сл-Таким образом, изменением частоты и) источника 5 электрического сигнала накачки можно перестраивать центральную частоту и) полосового фильтра на поверхностной акустической волне. Предлагаемый фильтр позволяет плавно перестраивать электронным путем центральную частоту пропускания фильтра. Он обладает простой конструкцией и имеет высокую надежность. Формула изобретения Перестраиваемый фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий пьезоэлектрическую подложку и расположенные на ее поверхности два излучающих и.рдзмешенный между ними приемный вЬтречно-щтыревые преобразователи, отличающийся тем, что, с целью обеспечения плавности перестройки центральной частоты, он снабжен источником высокочастотного электрического сигнала накачки, выход которого соединен с одним из излучающих преобразователей, при этом

584044в6

пьезоэпектр1{ческая поапожка выполненаИстопники информации,

из материапа, имеющего нелинейные акус-принятые во внимание при экспертизе

тоэлектрическне свойства в области рас-1. Патент США № 3831116,

положения приемного преобразователя. кл. 333-72, опублик. 1974.