Анализатор спектра на поверхностных акустических волнах Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

тель 4 выполнен в виде периодической решетки из прямоугольных замедляющих электродов 7, расположенных параллел но друг другу вдоль апертуры входног преобразователя 3, причем направления замедляняцих электродов 7 совпада ют с направлением распространения ПАВ от входного преобразователя 3. Прямоугольные замедлягацие электроды 7 могут быть выполнены нанесением на поверхность звукопровода тонкого сло материала, в котором скорость распространения ПАВ меньше, чем в материале звукопровода (слоистый волновод), либо тонкого слоя металла, за.корачивающего электрическое поле ПАВ либо диффузией примеси, локально изменяющей плотность материала звукопровода . Прямоугольные замедляющие электроды в общем случае имеют постоянный период d и длину 1 и располагаются на одном уровне, параллельном направлению фронта распространения ПАВ от входного преобразователя.Этот случай и характерная для него многолепестковая диаграмма направленности излучения ПАВ на вьгходе пространственного спектрального разветвителя 4 изображены на фиг.2. Лучшие результаты с точки зрения подавления нежелательных лепестков диаграммы излучения на выходе пространственного спектрального разветвителя могут быть получены,, если длину прямоугольных замедляющих элек тродов выбрать из выражения , - Уо-Уэ --2(Уо-УэТ где Vp и Vj - соответственно скорости распространения ПАВ на свободной поверхности звукопровода и под замедляющим электродом 7; fp - центральная частота рабочего диапазона частот Этот случай для ширины замедляюравной половине щих электродов d периода решетки d представлен на фиг.З. Для получения преимущественно одг нолепестковой диаграммы излучения ПАВ на выходе пространственного спек трального разветвителя прямоугольные замедлягацие электроды размещают ступенчато относительно направления фронта распространения ПАВ от входного преобразователя (фиг.4). Работа анализатора осуществляется | ледующим образом. Входной высокочастотный сигнал, спектр которого подлежит измерению или разделению,поступает на входной йреобразователь 3, где он преобразуется в ПАВ, распространяющуюся через прямоугольные замедляющие электроды 7 пространственного спбктрального разветвителя 4. Пространственный спектральный разветвитель 4 для ПАВ представляет фазовую дифракционную решетку, на выходе которой в ее дальней зоне образуются главные интерференционные акустические максимумы. При этом разным значениям частоты входного сигнала в каждом из порядков соответствуют разные угловые положения акустического максимума, т.е. происходит пространственный разнос спектральных составляющих входного сигнала. Разнесенные в пространстве спектральные составляющие ПАВ далее попадают под разными углами на фокусирующую линзу 5 и фокусируются на различные выходные преобразователя 6 в ее фокальной плоскости, где они вновь преобразуются в радиосигналы определенных частотных составляющих входного сигнала. Таким образом, считываемый с выходных преобразователей 6 радиосигнал, оказывается пропорциональным амплитудному спектру входного сигнала. Фактически предлагаемый объект является аналоговым анализатором , спектра параллельного типа и работает в реальном масштабе времени. В зависимости от длины прямоугольНЕлх замедляющих электродов, их расположения относительно фронта распространения ПАВ от входного преобразователя 3 и от отношения ширины замедляющих электродов к периоду решетки, распределение энергии по акустическим максимумам различного порядка различные, что позволяет оптимизировать характеристики акустического анализатора спектра соот .ветствующим выбором перечисленных параметров. Например, для случая, представленного на фиг.З, когда 1 определяется выражением (1), набег фазы под замедлякедими электродами становится равным Tf и пространственный спектральный разветвитель 4 представляет собой противофазную акустическую дифракционную решетку, что приводит к подавлению максимума нулевого порядка, который не несет полезной информации. Так как | , то в диаграмме излучения, в сновном, преобладсцот максимумы -лишь первых порядков, в которых сосредотачивается до 80% всей энергии ПАВ. Для случая, представленного на фиг.4, каждый из последукядих соседних прямоугольных замедляющих электродов 7 получает дополнительный фазовый набег относительно предьщущего, что приводит к преимущественной концентрации энергии в одном из спектров одного порядка, например первого при d I . Такй образом, в предлагаемом устройстве разрешающая способность