Преобразователь акустических волн

Преобразователь акустических волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН, содержащий пьезоэлектрический звуйопровод, расположенную На его поверхности электродную структуру, выполненную в виде спирали прямоуголь ной формы, внутренний виток которой соединен с входной, а наружный - с выходной клеммами, и диэлектрическое поглощающее покрытие, расположенное на соответствующих витках спиральной электродной структуры, отличающий с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот, в него введен проводящий экран, расположенный на диэлектрическом поглощающем покрытии, которое выполнено из материала с высокой магнитной проницаемостью , например феррита. S

СОЮЗ С08ЕТСННХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) Н 03 Н 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф \

i%a

Звал

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3616562/40-23 (22) 06.07.83 ,(46) 23.01.85. Бюл.¹ 3 (72) В.И.Речицкий и В.С.Орлов (53) 534,232.8:534.8(088.8) (56) 1.Речицкий В.И,Акустоэлектронные радиокомпоненты. М.,"Советское радио", 1980, с.14-16.

2.Авторское свидетельство СССР № 1043817, кл. Н 03 Н 9/145, 1982 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН, содержащий пьезоэлектрический зву1сопровод, расположенную иа его поверхности электродную структуру, выполненную в виде спирали прямоуголь ной формы, внутренний виток которой соединен с входной, а наружный — с выходной клеммами, и диэлектрическое поглощающее покрытие, расположенное а на соответствующих витках спиральной

I электродной структуры, о т л и ч а юшийся тем, что, с,целью расширения рабочего диапазона частот, в него введен проводящий экран, расположенный на диэлектрическом поглощающем покрытии, которое выполнено из материала с высокой магнитной проницаемостью, например феррита.

1 ll363

Изобретение относится к радиоэлек» тронике и может быть использовано в акустических устройствах обработки сигналов в качестве преобразователя акустических волн, в том числе поверхностных.

Известен преобразователь поверхностных акустических волн (ПАВ),содержащий пьезоэлектрический звукопровод, расположенную Ha его рабочей поверхности электродную. структуру, состоящую из электрически соединенных проводящих полос, размещенных с равномерным пространственным шагом в направлении распространения ПАВ, и расположенный на противоположной поверхности звукопровода общий электрод, соединенный с общей шиной, входную и выходную клеммы fl) .

Недостатком этого преобразователя 20 является низкая энергетическая эффективность при широкой относительной полосе пропускания, что обусловлено как малым числом электродов, лимитируемым широкополосностью, так и дву- 25 направленностью излучения ПАВ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является преобразователь акустических волн, содержащий пьезоэлектрический звуко- З0 провод, расположенную на его поверхности электродную структуру, выполненную в виде спирали прямоугольной формы, внутренний виток которой соеди нен с входной, а наружный — с выходной клеммами, и диэлектрическое поглощающее покрытие, расположенное на соответствующих витках спиральной электродной структуры (2 .

Недостатком известного преобразователя акустических волн является ограниченный рабочий диапазон частот, нижняя граница которого лимитируется максимально достижимой величиной задержки электромагнитного сигнала на одном витке спиральной электрод - 45 ной структуры.

Цель изобретения — расширение рабочего диапазойа частот преобразовате:ля акустических волн. 50

Поставленная цель достигается тем. что в преобразователь акустических волн, содержащий пьезоэлектрический .звукопровод, расположенную íà его поверхности электродную структуру, 55 выполненную в виде спирали прямоугольной формы, внутренний виток которой соединен с входной, а наружный — с

08 2 выходной клеммами, и диэлектрическое поглощающее покрытие, расположенное на соответствующих витках спиральной структуры, введен проводящий экран, расположенный на диэлектрическом поглощающем покрытии, которое выпол-. нено из материала с высокой магнитной проницаемостью, например феррита.

На чертеже изображена структур-. ная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь акустических волн содержит пьезоэлектрический звукопровод 1, расположенную на его поверхности электродную структуру 2> выполненную в виде спирали прямоугольной формы, внутренний виток которой сое " динен с входной 3, а наружный — с выходной 4 клеммами, диэлектрическое поглощающее покрытие 5, расположенное на спиральной электродной структуре и занимающее всю область разме". щения последней, за исключением части витков, параллельных фронту ПАВ и находящихся со стороны, соответствующей направлению ее излучения или приема, а также проводящий экран 6, расположенный на диэлектрическом по" крытии 5 и соединенный с общей клеммой 7.

Устройство работает следующим образом.

В режиме излучения при подаче на клемму 3 входного сигнала последний

1 .распространяется в электрической линии задержки (ЭЛЗ,образованной спиральной электроднойструктурой 2и про-, водящим экраном 6; При этом распределенная индуктивность ЭЛЗ обусловлена взаимоиндукцией витков спирали

2, а распределенная емкость С— емкостной связью спиральной электродной структуры 2 с проводящим экраном

6. Время задержки электромагнитного сигнала в ЭЛЗ на ее длине, соответствующей протяженности одного витка спирали, определяет электрическую разность фаз между соответствующими участками соседних витков спирального электрода на данной частоте.сигнала. При величине указанной разности фаз, равной li,т.е. при задержке элек" тромагнитного сигнала на одном витке спирали, равной. половине перепада колебаний сигнала данной частоты, преобразователь оказывается эквивалентным обычному встречно-штыревому преобразователю акустических волн с

1136

Составитель А.Алексеев

Техред А.Ач Корректор С.Черни

Редактор И.Николайчук

Заказ 10301/44 . Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

3 расстоянием между противофазными электродами, равным шагу витков спиральной электродной структуры. При шаге витков спирали, равном половине длины акустической волны, возбуждаемой в пьезоэлектрическом звукопроводе, преобразователь характеризуется наиболее высокой широкополосностью и энергетической эффективностью, так ъ как при этом -выполняется условие однонаправленного излучения преобразователя за счет когерентной синфазной подпитки ПАВ в процессе ее распространения в направлении не занятых диэлектрическим покрытием 5 участков спиральной электродной структуры, а также условие электрического согласования пр образователя за счет совмещения возбуждающей акустическую -волну электродной структуры на пьезоэлектрическом звукопроводе с ЭЛЗ.

Аналогичные условия;(равенство электрической и акустической задержки сигнала на каждом витке спираль" ной электродной структуры) характери-g5 зуют наибольшую широкопалосность и энергетическую эффективность преобразователя и в режиме приема акусти

308 ° . ческого сигнала, детектируемого на выходной клемме 4. При этом граничная частота рабочего диапазона частот преобразователя, в котором реализуются указанные условия согласования его электрической и акустической частей, определяется соотношением

1 1 0 л

2сз где — задержка электромагнитного

Э сигнала на одном витке спи. рали;

L и С вЂ” соответственно распределенные индуктивность и емкость участка ЭЛЗ,равного по протяженности одному витку спирали.

Благодаря выполнению диэлектрического покрытия преобразователя из материала с высокой магнитной проницаемостью и введению проводящего экрана, расположенного поверх диэлектрического покрытия,,величины 1 фС удается существенно увеличить и,фКак следствие, значительно расширить рабочий диапазон частот преобразователя в сторону более низких частот.