Преобразователь поверхностных акустических волн Советский патент 1982 года по МПК H03H9/42 H03H9/64 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ

1

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в устройствах, работающих с использованиен поверхностных акустических 80ЛН (ПАВ). .

Известен преобразовател ь ПАВ, i содержащий пьезоэлектрический звукопровод и расположенные на нем систему гребенчатых электродов и сплошной электрод 11 3.

Такой преобразователь имеет низкую эффективность преобразования и не является направленным.

Известен преобразователь ПАВ, содержавшей пьезоэлектрический звукопровод и расположенную на нем систему встречно-штыревых электродов. В этом преобразователе в пространстве между вдвинутыми друг в друга гребенчатыми электродакм расположен общий электрод,, соединенный с общей им. ной .

Однако у этого преобразователя .недостаточно широкий диапазон раВОЛН

бочих частот и невысокая точность настройки на заданную частоту синхронизма, что связано с наличием общего электрода.

Цель изобре-ения - расширение диапазона рабочих частот и повышение точности настройки на заданную частоту синхронизма.

Эта Цель достигается тем, что преобразователь ПАВ, содержащий пьезоэлектрический звукопровод и расположенную на нем систему встречно-штыг реаых электродов, содержит дополнительную систеку встречно-штыревых электродов, расположенную над основной системой, и размещенный между ними слой диэлектрического материала.

При.этом в преобразователе ПАВ электроды дополнительнойсистемы Могут быть выполнены непараллельными электродам основной системы. ;. Кроме того, электроды дополнитель- ной системы могут быть выполнены также параллельными электродам основ ной системы. На фиг. 1 показан предлагаемый преобразователь, вариант конструкции для непараллельных электродов; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез. Преобразователь содержит пьезоэлектрический звукопровод 1, основную 2 и дополнительную 3 системы встречно-штыревых электродов, .между которыми размещен слой Ц диэлектрического материала. Звукопровод 1 может быть выполнен из кварца, ниобата лития или другого пьезоэлектрика. Слой диэлектрического материала может быть выполнен, например, из дкиси кремния. Электроды системы 3 могут быть выполнены как непараллельными, так и параллельными электродам системы .2. Преобразователь может быть снабжен дополнительным слоем диэлектрического материала, который может быть размещен между звукопроводом 1 и системой 2 или на системе 3. Все диэлектрические слои могут быть йыполнены из пьезоэлектрика, например, из окиси цинка или сульфида кад мия, в этом случае звукопровод 1 может быть выполнен не из пьезоэлектрика. Одна из скстем 2 или 3 может Сыть выполнена в виде сплошнйго пок рытия. Преобразовател ь работает следующ образом. Электрический синусоидальный сигнал подается на системы 2 и 3f о нофазные электроды в которых гальва нически соединены.друг с другом. Вследствие пьезоэффекта электрический сигнал создает в звукопроводе 1 систему переменных деформаций, кото рая возбуждает ПАВ. Волны, распрост раняющиеся по направлениям S и 6 к краям звукопровода, гасятся акустическим поглотителем. Волны, распрос раняющиеся в направлениях 7 и S, мо гут регистрироваться приег«шми преобразоватеЛЯМИ любого типа. Простран

ственные периоды электродов а основной и дополнительной системах 2 и 3 могут быть различными. Выполнение слоя k из пьезоэлектрика позволяет повысить эффективность преобразования. При этом возможно расширение классов материалов для звукопровода и выполнение его из непьезоэлектрипри отсутствии излучения в другом. Предлагаемый преобразователь обеспечивает высокую эффективность преобразования.

Формула изобретения

1. Преобразователь поверхностных акустических волн, содержащий пьезоческого материала. Г инцип действия преобразователя с пьезоэлектрическим слоем отличается от вышеописанного тем, что вследствие пьезоэффекта переменные деформации создаются в слое k, которые через механическую связь со звукопроводом возбуждают в последнем ПАВ. Введение дополнительных слоев диэлектрического материала позволяет уменьшить паразитное переотражение волн, а также улучшить согласование акустических импедансов систем электродов преобразователя и заукопровоВ случае, когда угол oL между электродами основной и дополнительной систем 2 и 3 отличается от U°, за счет изменения этого угла можно точно настраивать частоты синхронизма для соответствующих направлений распространения ПАВ, что обеспечивает излучение и регистрацию ПАВ в двух независимых направлениях одним преобразователем. Предлагаемый преобразователь мо- жет работать в режиме однонаправлен ного распространения. Излучение волн происходит с участков систем электродов, потенциалы которых сдвинуты по фазе друг относительно друга на Л/2, Направленность излучения возникает вследствие того, что волны, излученные с указанных участков, интерферируют и в данном направлении складываются. Эффективность преобразования при этом значительно возрастает. Выполнение для этого случая одной из систем электродов в виде сплошного металлического покрытия упрощает технологию изготовления преобразователя. Предлагаемый преобразователь имеет в два раза больший рабочий диапазон частот по сравнению с известным устройством. Он может быть с высокой точностью настроен на заданную частоту синхронизма. Преобразователь может обеспечивать излучение и регистрацию ПАВ как в двух независимых направлениях, так ив одном электрический звукопровод и расположенную на нем систему встречно-штыревых электродов, отличают;: щ и и с я тем что, с целью расширения диапазона рабочих частот и повышения точности настройки на заданную частоту синхронизма, он содержит дополнительную систему встречно-штыревых электродов /расположен-, ную над основной системой, и разме(ценный между ними слой диэлектрического материала. .2. Преобразователь ло п. 1, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что электроды дополнительной системы выполне9ны непараллельными электродам основной системы. 3. Преобразователь по п. 1, о тличающийся: Tejjl, что электроды дополнительной системы выполнены параллельными электродам основной системы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе К Речицкий В. И. Акустдэлектронч ные радиокомпоненты, М., Советское радио, 1980, с. 16. 2. Патент США W 3866IS, , 333/30, опублик. 1975. кл 2 Z f

8