Анализатор спектра на поверхностных акустических волнах Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

(54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в раз личных радиолокационных, радионавига ционных и радйопеленгационных системах. Известен анализатор спектра, кото рый представляет собой пъезоподложку на полированной поверхности его расположены входной и выходной встречноштыревые преобразователи ГОНедостатком этого анализатора является низкая разрешающая способност высокий уровень ложных сигналов, сложность технологии из-за большого числа встречно-штыревых преобразователей с большим числом электродов. Известен анализатор спектра на поверхностных акустических волнах, содержащий пъезоподложку с акустичес КИМ поглотителем на концах, на полированной поверхности которой расположены встречно-штыревые преобразователи с изменяющимся вдоль апертуры периодом и приемные- встречно-штыревые, преобразователи C2l. Недостатком этого анализатора .является ограничение разрешающей способности из-за того, что те частоты, которые будут разделены в пространстве на расстояние меньше, чем апертура приемных встречно-штыревых преобразователей, не буДут различимы, так как апертура встречно-штыревых преобразователей не может быть сделана меньше нескольких длин поверхностных акустических волн. Цель изобретения - увеличение разрешающей способности. Поставленная цель достигается тем, что анализатор спектра, содержаний пьезоподложку с акустическими поглотителями на концах, на полированной поверхности которой расположены пгрвьй и второй встречно-штыревые преоб- paзoвateли с нзменяюп1имся вдоль апертуры периодом, снабжен генератором коротких видеоимпульсов, соединенным 3с одним из встреч 1О-штыревых преобра зователей, между преобразователям на полированной поверхности пьезоподложки расположена полупроводниковая пленка, на которую вдоль направления распространения волны нанесены выходные электроды. На чертеже приведена схема анализ тора спектра. Анализатор спектра содержит .пьезо подложку I, первый и второй встречно штыревые преобразователи 2 и 3 с линейно-изменяющимся вдоль апертуры периодом, полупроводниковую пленку 4, выходные электроды 5, первый и второй акустические поглотители б-1 и 6-2 и генератор 7 коротких видеоимпульсов . Анализатор работает следующим образом. Под действием генератора 7 коротких видеоимпульсов встречно-штыре iiou преобразователь 2 излучает акустический импульс, у которого частота заполнения изменяется вдоль апертуры в соответствии с изменением вдоль апертуры частоты акустического синхронизма. Частота повторения импульсов выбирается равной N/fg,где fgчастота акустического синхронизма в центре апертуры преобразователя 2, N - число пар электродов преобразователя. При этом акустические импульсы будут следовать один за другим без промежутка, образуя радиоимпульс бесконечной длины, у которого частота заполнения изменяется вдоль апертуры. Искажениями на краях акустичес ких импульсов преобразователя 2 можно пренебречь, так как максимальный .угол расхождения штырей в преобразователе не.превьшает 0,5-1,5 и N771 Исследуемый сигнал подается на встре но-штыревой преобразователь 3. Распространяясь навстречу друг другу, сигналы от преобразователей 2 и 3 наводят на электродах 5 электрически сигналы суммарной частоты вследствие нелинейного акустоэлектронного взаимодействия. Частотная зависимость этого сигнала на отдельном электроде имеет вид: (.)&li ПА const - А,- А а ехр i(u,uj,) -(11;:;7: } ущл,; где и/ - частота исследуемого сигна . ла; U)n - частота запо;п1ения импульса от преобразователя 2, соответствующая положению элект1ода; 4 ПАВ скорость распространения I1AB; /V|,A п - амплитуды сигналов от преобразователей 2 и 3; Р - длина полупроводниковой пленки. Б данном месте апертуры (там,где расположен отдельный электрод Л л, 2. - фиксирована, -поэтому зависимость сигнала на этом электроде от uj будет иметь вид sinx/x-, с амплитудой, пропорциональной амплитуде исследуемого сигнала и шириной полосы дии/uJo -1/No, где. , число длин волн . ..lirVnAft . преобразователя по длине нелинейного взаимодействия. На другом электроде частотная зависимость сигнала будет аналогичной,но с центральной частотой Luf . Длина выбирается таким образом, что (jj LuL дчх; ,т.е., если (i)i, uok соответствуют частотным составляющим спектра исследуемого сигнала, то они разрешаются. Аналогичная ситуация будет и на других электродах. Таким образом, при подаче на преобразователь 3 исследуемого сигнала, на электрод 5 наводятся сигналы с амплитудами, пропорциональными амплитудам частотных составляющих исследуемого сигнала. Чтобы нелинейное взаимодействие проходило эффективнее, преобразователь 3 выпол-нен с изменяющимся вдоль апертуры периодом. Это позволяет локализовать поток акустической энергии излучаемой преобразователем 3 в определенных интервалах его апертуры, что увеличивает плотность потока энергии. При длине полупроводниковой пленки i 2 см и , ° f Ко 2000, тогда uuu/(jL)|j 0,5 10 0,05%. Расстояние между двумя соседними электродами в этом случае зависит от максимального угла расхождения штырей б гп в преобразователе 3 при N 10-20, вт 0,5-1, это расстояние составляет о , а при углах 1,0-1,5 даже меньше Q . Так как электроды 5 йоспринимают электрические, а не акустические сигналы, то их ширина может быть меньше длины волны. Использование такого анализатора спектра позволит повысить разрешающую способность, так как расстояние между пространственно разделенными