Фильтр на поверхностных акустических волнах Советский патент 1981 года по МПК H03H9/64 

Изобретение относится к радиоэлект ронике и может быть использовано в устройствах стабилизации и селекции частоты. Известен фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащий пьезоэлектрический звукопровод и расположенные на его поверхности встречно-штыревые преобразователи, один из которых выполнен с переменной зоной перекрытия штыревых электродов 1 . Недостатком этого фильтра-является низкое подавление сигнала вне полосы пропускания. Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому результату являет ся фильтр на ПАВ,содержащий пьезоэлект рический звукопровод, расположенные на его поверхности встречно-штыревые преобразователи с переменной зоной перекрытия и элементы, обеспечивающи перемножение амплитудно-частотных ха рактеристик (АЧХ) 2. Недостатком известного фильтра являются большие габариты, поскольку преобразователи расположены в разных акустических каналах и высота элементов, обеспечивающих перемножение, равна сумме апертур аподизованных преобразователей, а длина фильтра состоит из длин двух преобразователей, элемента для перемножения и расстояния между ними. Цель изобретения - уменьшение размеров фильтра. Поставленная цель достигается тем, что элементы для перемножения АЧХ .выполнены П-образной формы, расположены между электродами одного из преобразователей и охватывают каждый электрод с двух его сторон. На чертеже изображен пpeдлaгae в lй фильтр на ПАВ. Фильтр на ПАВ содержит пьезоэлектрический звукопровод 1 и расположенные на его поверхности встречно-штыревые преобразователи 2 и 3. Каждый 3 из преобразователей состоит из штыревых электродов , верхний ряд кото рых соединен с контактной площадкой 5, а нижний ряд - с контактной площадкой 6. Встречно-штыревые преоб разователи 2 и 3 выполнены с перемен ной зоной перекрытия штыревых электродов i (аподизованные преобразователи). Один из преобразователей 2 содержит элементы 7 обеспечивающие перемножение АЧХ аподизованных преобразователей. Эти элементы 7 вып нены П-образной формы постоянной дли ны, расположены между электродами преобразователя 3 и охватывают элект роды с двух его сторон. Для наилучшего перемножения ширина П-образного элемента 7 должна выполняться по возможности шире штыревого электрода , а для снижения вносимых преобразователем потерь расстояние между штыревыми электродами 4 и П-образными элементами 7 должно выполняться минимальным. Для устранения искажений фазового фронта волн, возникающих при прохождении ПАВ, под металли зированными и неметаллизированными участками поверхности введены холостые штыревые электроды 8, которые соединены с П-образныг- элементами Для снижения уровня отраженных ПАВ от границы электрод-звукопровод расстояние между краями штыревых, электродов и внешними краями П-обра ных элементов выбирается по возможности близким к JL/. Фильтр работает следующим образом. При подаче на преобразователь 2 сигнала на штыревых электродах k во никают разнополярные электрические заряды. Дополнительные П-образные элементы 7 образуют связь между штыревыми электродами 4 и за счет нее на них появляются электрические заряды, которые распределяются по всей длине каждого П-образного элемента 7, создавая постоянную величи ну напряженности электрического пол между соседними fl-образными элементами 7. Величина напряженности элек рического поля зависит от величины перекрытия соседних электродов (т.е. аподизации). Возбуждаемые преобразователем 2 ПАВ с постоянной амплитудой по всей ширине волнового фронта, равной высоте П-образных элементов 7, и переменной амплитудой по длине преобразователя, соответствующей закону аподизации штыревых электродов 4, излучаются в направлении преобразователя 3. При приеме ПАВ за счет обратного пьезоэффекта преобразователем 3 на его контактных площадках 5 и 6 появляется электрический сигнал, частотная характеристика которого определяется произведением частотных характеристик преобразователей 2 и 3. Предлагаемая конструкция фильтра на ПАВ обеспечивает высокое подавление сигнала вне полосы пропускания при перемножении АЧХ преобразователей и позволяет значительно уменьшить размеры фильтра по сравнению с известным. Фильтр, выполненный по известной конструкции на подложках ниобата лития, имел размеры 16x8 мм, а по предлагаемой конструкции - 10 X 6 мм, т.е. габариты фильтра уменьшены в два раза. Таким образом на подложке ниобата лития 32x20 мм можно изготовить четыре фильтра по известной и двенадцать фильтров по предлагаемой конструкцииФормула изобретения Фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий пьезоэлектрический звукопровод, расположенные на его поверхности встречно-штыревые преобразователи с переменной зоной перекрытия штыревых электродов и элементы, обеспечивающие перемножение амплитудно-частотных характеристик, отличающийся тем, что, с целью уменьшения размеров фильтра, элементы выполнены П-образной формы, расположены между электродами одного из преобразователей и охватывают каждый электрод с двух его сторон. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Каринский С.С. Устройства обработки сигналов на ультразвуковых поверхностных волнах. М., Связь, 1975, с. 92. 2.Патент Великобритании 1372235, кл. Н 3 и, 30L 10, 197.