Фокусирующий преобразователь поверхностных акустических волн

Фокусирующий преобразователь поверхностных акустических волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФОКУСИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ .ВОЛН, содержащий пьезоподложку °с расположенной на ней системой встречно-штыревых электродов, о т-личающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , система встречно-штыревых электродов разделена по апертуре симметрично относительно оси преобразователя на

СОЮЗ СИ%УСНИ)(РЕСПУБЛИК

ГОСУДФ СТВЕННОЙ НОМИЖГ ОСОР

Ю Л ОЗАРЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ GlhQRTlglhCTRV (21) 3258846/18-23 (22) 13.03.81 (46) 30.04.83. Бюл. 9 16 (72) A.Í.Алексеев, N.Â.Злоказов и В.М.Ппужников (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (53) 621.372.54:621.374.55(088.8) (56) 1. Патент ФРГ 9 2018590, кл. Н 03 Н 9/30, опублик. 1973.

2. Харуэи, Фарнелл. Дифракция и фокусировка в аниэотропных кристаллах. ТИИЭР. 60, 9 8, с.28-40 (прототип). (54) (57) ФОКУСИРУИЗЩИЙ ПРЕОБРАЗОВА»

ТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ,ВОЛН, содержаший пьезоподложку, с расположенной на ней системой . встречно-штыревых электродов, о т-.

„SU„„1015486 А л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, система встречно-штыревых электродов разделена по апертуре симметрично относительно оси преобразователя на (20+1) секций, апертура центральной секции пропорциональна корню квадратному из произведения длины поверхностной акустической волны.и фокусного расстояния преобразователя, каждая группа из N секций выполнена с убывакв1ей к периферии преобразователя апертурой, отношение величин которых равно отношению размеров зон Френеля соответствуюшик номеров, при этом соседние секции включены акус- Я .тически противофазно одна по отно" шению к другой, а электрически параллельно.

l0l 5486

35

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в приборах на поверхностных акустических волнах (IIAB).

Известен преобразователь IIAB, содержащий пьеэоподложку с расположенной на ней системой встречноШтыревых электродов концентричной формы (1).

Указанный преобразователь позволяет фокусировать акустическую энергию.

Недостатком указанного преобразователя является сложность согласования с внешними цепями.

Наиболее близким к предлагаемому 15 является фокусирующий преобразователь ПАВ, содержащий пьеэоподложку с расположенной на ней системой встречно-штыревых электродов (2).

Недостатком известного преобразователя является практическая невозможность фокусирования акустической энергии. . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, 25

Поставленная цель достигается тем, что в фокусирующем преобразователе поверхностных акустических волИ, содержащем.пьеэоподложку с расположенной на ней системой встречно-taTHревых электродов, система встречноштыревых электродов разделена по апертуре симметрично относительно оси преобразователя на (2N+1) сек- i ций, апертура центральной секции пропорциональна корню квадратному из произведения длины поверХностной акустической волны и фокусного расстояния преобразователя, каждая группа иэ N секций выполнена с убывающей к периферии преьбраэователя аперту- 40 рой, отношение величин которых равно отйошению. размеров зон Френеля соответствующих номеров, при этом соседние секции включены акустически противофазно одна по отношению к 45 другой, а электрически параллельно.

На чертеже показан преобразователь IIAB.

Система встречно-штыревых электродов преобразователя состоит из (2N+1)50 секций 1, 2, 3 ° ..N. Центральная сек, ция 1 расположена в центре преобразователя. N секций расположено по одну сторону от секции 1, другие N секций — по другую сторону в параллельных акустических каналах (раз.несены вдоль апертуры преобразователя) . Число (20+1)секций преобразователя (где N - положительное целое число) определяется требуемой эффективностью фокусирования и геомет- 60 рическими размерами используемой пьезоподложки (не показана). Количество пар электродов определяется исходя ие требуемых частотных характеристик преобразователя. Величи- g5 на апертур секций преобразователя определяется по аналогии с шириной кольца соответствующего номера зоны Френеля. Разбиение на зоны производится так, чтобы акустическая разность хода от соответствующих границ (внутренних или внешних) каждой пары соседних эон до точки фокуса равнялась половине длины волны

IIAB. Соседние, т.е. четные и нечетные, считая от центральной секции преобразователя, электрически соединены параллельно, а акустически ° противофазно друг по отношению к другу.

При подключении секций 1>..N

1 преобразователя к источнику высокочастотного сигнала каждая Из, секций излучает в обе стороны относительно центра преобразователя поверхностную волну. Конфигурация электродной структуры, определяющая фазовые соотношения излучаемых ПАВ выполнена таким образом, что имеет место фокусирование всей излучаемой акустической энергии, причем половина этой энергии фокусируется на оси преобразователя слева от его центра,, а половина - в зеркально расположенной точке справа от него. В отличие от зонной пластинки Френеля,. с.помощью которой возможно осуществление фокусирования падающей на нее световой волны, излученной внешним источником, предлагаемый преобразователь одновременно осуществля- ет функции возбуждения и фокусирования IIAB. За счет указанной коммутации секций вторичные волны от соответствующих точек двух соседних эон френеля приходят в точку фокуса в одинаковых фазах и усиливают друг друга.

В предлагаемом преобразователе обеспечивается фокусирование всей излучаемой энергии, возможно смещение положения точки фокуса простым изменением частоты источника сигнала, а также получение нескольких (больше двух) фокусных точек путем соответствующего выбора количества пар электродов секций и их конфигурации. Адаптация конфигурации электродной структуры преобразователя к анизотропному звукопроводу обеспечивается коррекцией апертур секций преобразователя в соответствии с изменением размеров зон

Френеля для конкретного вида анизотропии свойств звукопровода. Прямолинейная форма встречно-штыревых электродов при этом остается неизменной. Указанные особенности, однако не исключают возможности применения в преобразователе электродов, имеющих форму отличную от прямолинейной, если разделение преобразователя на секции согласуется с разме1015486

° °, °

° °

° 4

Составитель В.Банков

Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар

Редактор Н.-Ковалева

Закае 3230/51 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

- Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рами зон Френеля для волнового фронта, соответствукщего форме встречнощтыревых электродов. Все зто зна яительно расширяет функциональные воэможности преобразователя.

Предлагаемый преобразователь ПАВ обеспечивает фокусирование акустической энергии при широких функцио нальных воэможностях,(обеспечивается двухстороннее фокусирование, фо- кусное расстояние может изменяться, конфигурация электродной структуры преобразователя адаптивна к изменению материала пьеэоподложки).