Узкополосный фильтр на поверхностных акустических волнах Советский патент 1982 года по МПК H03H9/25 

(5) УЗКОПОЛОСНЫЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

1

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в акустоэлектронных устройствах обработки сигналов.

Известен узкополосный фильтр, содержащий два широкополосных преобразователя, объединенных между собой и расположенных по разные стороны от узкополосного преобразователя на равных расстояниях ij .

Недостаток этого фильтра заключается в необходимости использования больших по габаритам звук-опроводов.

Наиболее близким к предлагаемому является узкополосный фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий звукопровод, входной преобразователь длительностью в половину требуемого импульсного отклика фильтра с законом перекрытия электродов, соответствующим одной из симметричных половин полного импульсного отклика фильтра, и широкополосные

выходные преобразователи, расположенные по обе стороны от входного преобразователя. Для формирования импульсного отклика фильтра длительностью Т нeoбxo v м звукопровод с общей дшной .не менее T.V4 , где V - скорость акустических волн

в звукопроводе; 1(3 - начальная задержка между

входным и ближним выходным

преобразователями.

Недостатком известного фильтра является большая длина звукопровода из-за необходимости обеспечения между входным и дальним выходным преобразователями пассивной задержки не меньше половины длительности всего импульсного отклика фильтра.

Цель изобретения - уменьшение размеров звукопровода узкополосного фильтра на поверхностных акустических волнах. Поставленнай цель достигается тем ,ито в узкополосный фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий звукопровод, входной преобразователь длительностью в половину требуемого импульсного отклика фильт ра с законом перекрытия электродов, соответствующим одной из симметричных половин полного импульсного отклика фильтра, и широкополосные выходные преобразователи, расположенные по обе стороны от входного преоб разователя, введены промежуточный преобразователь, промежуточный избирательный и выходной избирательный преобразователи, при этом промежуточ ный преобразователь расположен со стороны максимального перекрытия электродов входного преобразователя на расстоянии от его края, равном ра стоянию от противоположного его края до выходного преобразователя, и соединен через усилитель с промежуточным избирательным преобразователен, расположенным между промежуточным и входным преобразователями, а выход ной избирательный преобразователь установлен через интервал в половину длительности требуемого импульсного отклика фильтра от промежуточного избирательного преобразователя и гальванически соединен с выходным преобразователем. На фиг. 1 изображена структурная схема фильтра, на фиг. 2 - графики, поясняющие формирование имульсного отклика предлагаемого фильтра. Узкополосный фильтр на ПАВ содержит звукопровод 1, входной преобразователь 2, промежуточный преобразователь 3 расположенный от края вход ного преобразователя 2 со стороны максимального перекрытия электродов на таком же расстоянии tp, что и выходной преобразователь k, от противоположного края входного преобразователя 2, усилитель 5 компенсирующий вносимые потери, промежуточный избирательный преобразователь 6, выходной избирательный преобразователь 7 состоящий из двух одинаковых разнесенных по высоте звкопровода и гальванически соединенных секций, располагающихся в общем акустичесКОМ канале на свободных участках зву копровода с обеих сторон области с малым перекрытием электродов симметрично относительно продольной оси . входного преобразователя 2, установленного через интервал в половину длительности требуемого импульсного отклика Т и гальванически связанного с выходным преобразователем , фильтр работает следующим образом. При подаче на входной преобразователь 2 электрического сигнала в виде короткого 8-импульса формируются и распространяются в обе стороны амплитудно-модулированные прямой и обратный акустические радиоимпульсы с длительностью в половину требуемого импульсного отклика Т фильтра и с пространственной весовой обработкой, соответствующей закону перекрытия электродов. Достигая через время начальной задержки tg выходного преобразователя k, прямой акустический радиоимпульс наводит на его зажимах электрическое напряжение, пропорциональное степени перекрытия электрода входного преобразователя, начиная с области наименьших перекрытий, и через интервал времени, равный длительности Т/2 акустического радиоимпульса, на преобразователе k прием закан1 1вается и формируется импульсный отклик hj(t), равный половине требуемого (фиг. 2а). Одновременно с началом приема прямого акустического импульса преобразователем k начинается прием обратного акустического импульса промежуточным преобразователем 3, поскольку начальные задержки t преобразователей 3 и 4 от краев входного преобразователя 2 одинаковы. Принятый преобразователем 3 сигнал на1«1нается с максимальных уровней напряжения, соответствующих области наибольших перекрытий электродов входного преобразователя 2, и переизлучается, предварительно усиленный усилителем 5 для компенсации вносимых потерь, промежуточным избирательным преобразователем 6 в сторону выходного избирательного преобразователя 7. Симметричная структура построения как избирательных, так и обычных преобразователей обеспечивает высокую электрическую развязку между ними, поскольку напряжения, наводимые в симметричных частях преобразователей одного типа преобразователями другой структуры электроДО8, имеют противоположные знаки и компенсируются на выходных зажимах, Переизлученный избирательным преоб- ,, разователем 6 акустический импульс через интервал времени, равный задержке между избирательными преобразователями 6 и 7 с момента начала приема обратного акустического импульса преобразователем 3 достигае выходного избирательного преобразователя 7, и начинается его прием с большего напряжения (фиг. 26), соответствующего максимальному перекрытию электродов входного преобразователя 2. Поскольку задержка между избирательными преобразователями 6 и 7 равна дл1тельности входного преобразователя 2, то прием переизлуменнго обратного акустического импульса преобразователем 7 на нется кик раз в тот момент, когда закончится прием прямого акустического импульса выходным преобразователем . Так как выходные преобразо ватели k и 7 гальванически соединены, то на общем выходе в результате будет сформирован требуемый импульс ный отклик h(t) фильтра длительностью Т (фиг. 2в). При этом необходим звукопровод с общей длиной (Т/2)V 4-2toV3, т.е. короче звукопровода известного фильтра на величину протяженности входного преобразователя . Предлагаемый узкополосный фильтр на поверхностных акустических волна позволяет снизить уровень дифракцион ных эффектов, поскольку максимальна длина распространения акустического сигнала с минимальными апертурами уменьшается вдвое, и уменьшить размеры звукспровода. Формула изобретения Узкополосный фильтр на поверхностных акустических волнах, содер156жащий звукопровод, входной преобразователь длительностью в половину требуемого импульсного отклика фильт ра с законом перекрытия электродов, соответствукицим одной из симметричных половин полного импульсного отклика фильтра, и широкополосные ыходные преобразовате/м, расположенные по обе стороны от входного преобразователя, отличающий размеров звукопровода, в фильтр введены промежуточный преобразователь, промежуточный избирательный и выходной избирательный преобразователи, при этом, промежуточный преобразователь расположен со стороны максимального перекрытия электродов входного преобразователя на расстоянии от его края, равном расстоянию от противоположного его края до выходно-го преобразователя, и соединен мере.з усилитель с промежуточным избиратель ным преобразователем, расположенным между промежуточным и входным преоб- разователями, а выходной из&1ратель ный преобразователь установлен через интервал в половину длительности тре буемого импульсного отклика фильтра от промежуточного избирательного пре образователя и гальванически соединен с выходным преобразователем. Источники инф ч}мации, принятые во внимание при экспертизе 1.M.F, ievls. Triple-transit suppression fn surface-acoustic wave devices. Electrou Letters, 1972, v, Й. p. 553-55. MOV 16. 2.Авторское свидетельство СССР Vf 585589, М. Н 03 Н 9/26, 1976 (прототип).