Фокусирующий преобразователь поверхностных акустических волн

Фокусирующий преобразователь поверхностных акустических волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФОКУСИРУНЯЦИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН по авт. св. № 1015486, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффективности фокусирования энергии поверхностных акустическизt волн, секции преобразователя в каждой группе из N секций вьтолнены с возрастающим к периферии преобразователя количеством пар встречноштыревых электродов, выбранным из соотношения . где Г) 2,3,.. .,(N+1) - номер секции, считая от центральной (первой). Р - число пар встречно-штыревых электродов 1-й секции; Pf, - число пар встречно-штыревых электродов П -и секции; Wi - величина апертуры 1-й секции; W - величина апертуры П -и секции, О) при этом геометрические центры всех секций преобразователя расположены на прямой, перпендикулярной продолы ной оси преобразователя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЗОН ЛЮ

РЕСПУБЛИК аа 01) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11 р (2 д (61) 1015486 (21) 3540088/40-23 (22) 10.01.83 (46) 23.12.84. Бюл. В 47 .(72) А.Н.Алексеев, М.В.Злоказов, А.Б.Карро-Зст и В.В.Поляков (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (53) 621.374.55:621.372.54 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 1015486, кл. Н 03 Н 9/42,13.03.81 r. (прототип). (54) (57) ФОКУСИРУЮЩИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ

ВОЛН по авт. св. У 1015486, о т л ичающийс я тем, что, с целью повышения эффективности фокусирова. ния энергии поверхностных акустических волн, секции преобразователя в

gyp Н 03 H 9/42;Н 03 Н 9/64 каждой группе из М секций выполнены с возрастающим к периферии нреобразователя количеством пар встречноштыревых электродов, выбранным из соотношения где и = 2,3,...,(К+1) — номер секции, считая от центральной (первой):

Р— число пар встречно-штыревых электродов 1-й секции;

P> — число пар встречно-штыревых электродов П -й секции;

Wi — величина апертуры 1-й секции;

% — величина апертуры tl -й секции, при этом геометрические центры всех секций преобразователя расположены на прямой, перпендикулярной продоль-. ной .оси преобразователя.

1131026 n IW — т

Р, 2®

45 где h = 2,3,... g +1 — номер секции, считая от центральной (первой); — число пар встречно-штыревых электродов в 1-й секции;

Р— число пар встречно-штыревых электродов И -й секции;

1И» — величина апертуры 1-й секции;

Wn — величина апертуры П -й секции, при этом геометрические центры всех секций преобразователя расположены на прямой, перпендикулярной продольной оси преобразователя.

55

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

По основному авт. св. P.- 1015486 известен фокусирующий преобразователь ПАВ,содержащий пьезоподложку с расположенной на ней системой встречно-штыревых электродов, разделенной по апертуре симметрично относительно оси преобразователя на (2 И +1) секций, апертура центральной cåêöèè пропорциональна корню квадратному из произведения длины поверхностной акустической волны 15 и фокусного расстояния преобразователя, каждая группа из g секций выполнена с убывающей к периферии преобразователя апертурой, отношение величин которых равно отношению размеров зон Френеля соответствующих номеров, при этом соседние секции выполнены акустически противофазными друг по отношению к другу и соединены электрически параллельно (1) .

Недостатком известного устройства является сравнительно низкая эффективйость фокусирования энергии ПАВ, обусловленная неравномерным распределением амплитуды, излучаемой ПАВ вдоль сходящегося волнового фронта.

Целью изобретения является повышение эффективности фокусирования энергии ПАВ.

Поставленная цель достигается

35 тем, что в фокусирующем преобразователе ПАВ секции преобразователя в каждой группе из 1 секций выполнены с возрастающим к периферии преобразователя количеством пар встречноштыревых электродов, выбранным из соотношения

На чертеже представлен фокусирующий преобразователь ПАВ.

Фокусирующий преобразователь ПАВ содержит пьезоэлектрическую подложку i с расположенной на ней системой встречно-штыревых электродов 2, разделенной по апертуре симметрично относительно оси преобразователя на (2Ц+1) секций 3.

Секции преобразователя в каждой группе из 1 секций выполнены с возрастающим к периферии числом Р> пар встрчно — штыревых электродов. Произвденпе числа In пар встречно-штыревых электродов каждой секции преобразователя в каждой группе из секций на величину фп апертуры этой секции равно половине произведения числа, пар встречно-штыревых электродов центральной секции преобразователя на величину 5 ее апертуры, т.е. выполняется соотношение „ п= 12 Р1vv,, (7) где и = 2,3,... и +1 — номер секции, считая от центральной.

При этом отношение апертур 5 отдельных секций равно отношению размеров зон Френеля соответствующих номеров.

Секции преобразователя размещены на звукопроводе таким образом, что геометрические центры 3 всех секций преобразователя лежат на одной прямой ММ, перпендикулярной его оси L 1.

Фокусирующий преобразователь работает следующим образом.

При подведении электрического сигнала ко входным клеммам каждая секция 3 преобразователя излучает акустический пучок с шириной, пропорциональной апертуре 7/„ секции 3 и с амплитудой, пропорциональной числу пар Рп встречно-штыревых электродов 2 в секции 3. Из-за дифракции акустические пучки от каждой секции 3 расходятся по мере удаления от преобразователя и интерферируют между собой. Амплитудные и фазовые соотношения пучков выбраны таким образом, что в результате интерференции осуществляется фокусирование энергии ПАВ, излучаемых преобразователем в целом.

Из-за выполнения секций с возрас— тающим числом нар встречно-штыревых электродов в ф1кусирующем превателем.

ВНИИПИ Заказ 9626/43 Тираж 861 Подшвсмое

Филнал ППП "Патезвт", г.Ужгород, уа.Проежткаа, 4

3 11 образователе компенсируются дифракционные потери энергии ПАВ, обуслов— ленные убывающей к периферии преобразователя апертурой секций.

В предлагаемом фокусирующем преобразователе акустическая энергия, излучаемая каждой парой секций, принадлежащих одной зоне Френеля, одинакова для всех эон, включая первую, благодаря чему обеспечивается равномерное распределение амплитуды излучаемых ПАВ вдоль сходящегося волнового фронта, т ° е. происходит повыше31026 4 ние эффективности фокусирования э Hp.p Гии 11АВ, Так как в первом приближении энергия, излучаемая встречно-штыревым преобразователем, пропорциональна произведению его апертуры на число пар встречно-штыревых электродов, то в случае выполнения .соотношения (1) компенсация дифракционных потерь энергии ПАВ обеспечивается в максимальной степени и тем самым обеспечивается максимальная эффективность фокусирования энергии ПАВ преобразо