Реверсный преобразователь с естественной направленностью излучения поверхностных акустических волн (варианты)

Реверсный преобразователь с естественной направленностью излучения поверхностных акустических волн (варианты)

Реферат

 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в фильтрах промежуточных и несущих радиочастот для селекции сигналов в радиотелефонах, пейджерах, мобильных системах связи и т.д. При подаче электрического сигнала на однонаправленный преобразователь, содержащий элементарные секции из противофазных возбуждающих электродов и отражающего электрода, в пьезоэлектрической подложке возбуждаются поверхностные акустические волны (ПАВ), распространяющиеся в прямом и обратном направлении. Для обеспечения естественной направленности излучения подложка выполнена из монокристалла, в котором механические и электромагнитные компоненты распространяющейся ПАВ имеют относительный сдвиг = 45. В каждой элементарной секции ширина первого и ширина второго возбуждающих электродов выполнены соответственно равными b₁ /8, и b₃ = 3/16, а ширина отражающего электрода выполнена равной b₅ = 3/16. При этом расстояние между соседними краями первого и второго возбуждающих электродов выбрано равным b₂ = /8, а расстояние между соседними краями второго возбуждающего и отражающего электродов выбрано равным b₄ = /4, где - длина ПАВ на средней частоте. Во втором варианте ширина первого и ширина второго возбуждающих электродов выбраны b₁ = /8 и b₃ = /4, а ширина отражающего электрода выбрана b₅ = /4 при зазорах b₂ = b₄ = /8. При указанных соотношениях происходит смещение центра возбуждения ПАВ относительно центра отражения ПАВ на расстояние /8 и обеспечивается повышение эффективности преобразования ПАВ на 20% при одновременном увеличении естественной направленности излучения в реверсном направлении. Техническим результатом является снижение вносимых потерь преобразователя и фильтра, в котором преобразователь применяется. 2 с.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в фильтрах промежуточных и несущих радиочастот для селекции сигналов в радиотелефонах, пейджерах, мобильных системах связи и т.д.

Известен встречно-штыревой преобразователь (ВШП) поверхностных акустических волн (ПАВ), содержащий пьезоэлектрическую подложку, на рабочей поверхности которой размещены противофазные возбужздающие электроды.

Ширины b_i возбуждающих электродов выполнены равными /4, а расстояние между краями соседних возбуждающих электродов выбрано также равным /4, где - длина ПАВ на средней частоте преобразователя (фиг. 1а) [1].

Известный преобразователь обладает высокой эффективностью трансформации электрической энергии в акустическую и обратно. Это обусловлено тем, что в каждой элементарной секции, протяженность которой ограничена длиной волны , преобразователь содержит два возбуждающих электрода и четыре -источника ПАВ, размещенных на краях этих электродов. В результате волны, излученные этими источниками, складываются синфазно [1]. Удельную эффективность известного преобразователя [1] на длину волны можно оценить, преобразуя четыре - источника и с учетом их знаков в один эквивалентный источник, размещенный в условном центре возбуждения ОО (фиг.1 а, б).

Используемый здесь термин "центр возбуждения" T_C для передающего преобразователя относится к такой позиции в передающем преобразователе, в которой две локально возбуждаемые волны, распространяющиеся в прямом +X и обратном -X направлениях, находятся в фазе.

Соответственно для приемного преобразователя локальные центры преобразования T_C располагаются в таких позициях в преобразователе, в которых две встречно распространяющиеся локально преобразуемые акустические волны находятся в фазе друг с другом [3].

Используемый ниже термин "центр отражения" R_C относится к тем позициям в преобразователе, в которых локальный коэффициент отражения имеет чисто мнимое значение [3].

Оба эти определения зависят от волновых переменных, выбранных для описания акустических волн.

В общем случае локальные центры преобразования T_C (возбуждения) в известном преобразователе с двумя электродами на длину волны совпадают с центрами электродов или промежутков между ними шириной b = /4. В преобразователях с расщепленными электродами шириной b = /8 или с четырьмя электродами на длину волны, локальные центры преобразования T_C обычно совпадают с центрами промежутков. Сами по себе расщепленные электроды не имеют локализованных внутренних отражений.

Локальные центры возбуждения или локальные центры отражения, относящиеся к отдельным электродам, можно преобразовать в соответственно в единый условный центр возбуждения T_C или центр отражения R_C, относящийся к элементарной секции.

Считая в известном преобразователе [1] амплитуды -источников одинаковыми, можно найти эффективность эквивалентного источника по величине излучаемой им волны, складывая парциальные волны, излучаемые каждым -источником. Для волны, излучаемой вправо (прямая волна в направлении +X) в соответствии с фиг. 1б, получим: Аналогично для волны, излучаемой влево (обратная волна в направлении -X) Поскольку элементарные секции преобразователя размещены с периодом , то и волны от источников в соседних секциях складываются синфазно, образуя в результате известное явление акустического синхронизма. В этом случае средняя частота f_ср преобразователя совпадает с частотой акустического синхронизма f₀= V/, где V - скорость ПАВ.

Кроме высокой эффективности возбуждения известные ВШП выгодно отличаются простотой изготовления благодаря широким электродам и зазором между ними, равным /4. Основным недостатком известного встречно-штыревого преобразователя ПАВ являются высокие вносимые потери a_вн, обусловленные двунаправленностью излучения ПАВ и составляющие для фильтра на ПАВ не менее 6 дБ даже в согласованном режиме.

Другим недостатком являются большие искажения (до a =4 дБ и более) амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Это обусловлено тем, что волны, падающие на преобразователь справа на вход 11 или слева на вход 22 и затем отраженные от краев a, b, c, d электродов шириной /4, в известном преобразователе также складываются в фазе. Совокупная отраженная волна имеет на частоте f₀ фазовый сдвиг -90^o (фиг. 1в).

Таким образом, в известном ВШП с электродами b = /4 центры возбуждения ПАВ T_C и центры отражения ПАВ R_C совпадают (фиг. 1б,в).

В результате в фильтрах на ПАВ, использующих по крайней мере два таких двунаправленных ВШП, возникает сигнал тройного прохождения (СТП), обусловленный отражением ПАВ сначала от выходного ВШП, а затем от входного ВШП. Наличие СТП приводит к росту пульсаций АЧХ до 6-12 дБ и пульсаций фазы до 20^o и более.

Это делает невозможным использование известного преобразователя [1] в фильтрах на ПАВ с малыми вносимыми потерями для систем мобильной связи и радиотелефонов. Фильтры для подобных систем должны иметь вносимые потери не более a_вн=3-10 дБ на промежуточных частотах 70-250 МГц и не более a_вн=2-4 дБ на радиочастотах 800-1800 МГц, а также пульсации АЧХ не более a = 0,2-0,6 дБ.

С целью уменьшения вносимых потерь и снижения искажений АЧХ и фазо-частотной характеристики (ФЧХ) из-за влияния СТП создано большое количество разнообразных конструкций однонаправленных преобразователей с внутренними отражателями.

Такие однонаправленные преобразователи (ОНП) содержат возбуждающие и отражающие электроды.

Как показано в [2], в преобразователе, содержащем систему возбуждающих электродов и систему отражающих электродов, максимальное подавление ПАВ в обратном направлении (или максимальная направленность излучения ПАВ в прямом направлении) достигается в случае, когда фаза _k волны в центре отражения R_C отличается от фазы ₀ волны в центре возбуждения T_C на угол /4, т.е.

_k= ₀/4k, (2) т. е. когда центры возбуждения и центры отражения смещены относительно друг друга на расстояние l = /8k/2 Знак (+) или (-) выбирается в зависимости от электрических условий, реализуемых на отражающем электроде, и выбранного направления распространения ПАВ (вдоль оси X или вдоль оси -X).

Известно [1], что при использовании в качестве материала подложки сильных пьезоэлектриков типа ниобата лития, основным механизмом отражения от электродов является закорачивание электрического поля ПАВ. Поэтому здесь фаза коэффициента отражения ПАВ от закороченных электродов равна 0^o (знак "+") и отличается на 180^o от фазы коэффициента отражения от изолированных электродов (знак "-" в уравнении (2)) при прямом направлении распространения ПАВ вдоль оси +X.

Для слабых пьезоэлектриков типа кварца основными механизмами отражения являются механическая нагрузка поверхности подложки электродами и их топографическая неоднородность [1]. Поэтому фаза коэффициента отражения равна нулю (знак "+" в (2)).

Таким образом, в каждой элементарной секции ОНП условный центр отражения ПАВ должен быть смещен на расстояние l = /8k/2 относительно условного центра возбуждения ПАВ [2]. В результате при l = +/8k/2 волны, возбужденные в прямом направлении +X, и отраженные волны складываются в фазе, а волны, возбужденные в обратном направлении -X, и отраженные волны складываются в противофазе. Таким образом, в преобразователе достигается преимущественная направленность излучения в прямом направлении +X. Такой преобразователь можно назвать прямым ОНП.

Обратный однонаправленный преобразователь, излучающий преимущественно в обратном направлении -X, является зеркальным отображением описанного ОНП. В обратном преобразователе l = -/8k. Два ОНП, прямой и обратный, излучающие ПАВ по направлению друг к другу, образуют простейший фильтр на ПАВ с малыми вносимыми потерями и низким уровнем сигнала тройного прохождения. Обратный преобразователь можно назвать также реверсным по отношению к прямому преобразователю [4].

В качестве материалов подложки фильтров на основе двунаправленных и однонаправленных преобразователей обычно используют пьезоэлектрические монокристаллы или их кристаллографические срезы, в которых вследствие симметрии ориентации относительный сдвиг фаз между механическими и электромагнитными компонентами распространяющейся ПАВ составляет =0^o или =90^o. Подавляющее число используемых в устройствах на ПАВ срезов монокристаллов относятся к таким "симметричным" срезам = 0:yxl/(35-42) в кварце, yxl/49,yxl/64,yxl/128 в ниобате лития, yxl/36 в танталате лития и т.д. К "несимметричным" срезам можно отнести кристаллографические ориентации, для которых 0<<90 ^[3].

Однонаправленные преобразователи с внутренними отражателями являются технологичными, т.к. имеют однослойную конструкцию, не требуют сложных согласующих цепей.

Наиболее технологичным является ОНП с "естественной" направленностью (ОНП ЕН) излучения 18], фиг.2а. ОНП ЕН имеет такую же структуру электродов, как и двунаправленный ВШП, т.е. элементарная секция ОНП ЕН протяженностью содержит два противофазных возбуждающих электрода шириной b = /4. Но в качестве материала подложки используются "несимметричные" срезы пьезоэлектрических монокристаллов, у которых относительный сдвиг фаз между электромагнитной и механической компонентами возбуждаемых или распространяющихся ПАВ составляет = 45 или = 135. Такие "несимметричные" кристаллографические ориентации, обеспечивающие = +45, обнаружены в кварце SiO₂ (ориентация, описанная углами Эйлера (,,) =(0^o; 132.75^o; 25^o) или /42^o45'/25^o [3] ), танталате лития LiTaO₃ (ориентация (,,) =(0^o; 90^o; 141.25^o) или yzx/51^o25' [5]); тетраборате лития L₂B₄O₇ (ориентация (,,) = (0^o; 78^o; 90^o) [7]), лангасите La₃Ga₅SiO₁₄ (ориентация (,,) =(0^o; 140^o; 24^o) или yxls/50^o/24^o [8,9]).

Этот сдвиг фаз = 45 вызывает соответствующее смещение смещение центра возбуждения ПАВ на расстояние l = /8 относительно центра отражения ПАВ [3] . В результате обычный ВШП с электродами /4 [1], размещенный на подложке из монокристалла с такими "несимметричными" кристаллофизическими свойствами, приобретает "естественную" направленность излучения. Если сдвиг фаз составляет = +45, то смещение центра возбуждения T_C ПАВ относительно центра отражения R_C ПАВ должно быть равно l = +/8, и такой преобразователь становится прямым однонаправленным преобразователем, излучающим ПАВ преимущественно вдоль направления +X.

Чтобы получить реверсный преобразователь, излучающий вдоль направления -X при использовании монокристаллов с = +45, необходимо сместить центр возбуждения на l = -/8. Если в качестве материала подложки используется монокристалл, у которого сдвиг между электрической и механической компонентой ПАВ составляет = -45, картина возбуждения и отражения ПАВ становится зеркальной по отношению к описанной.

При = -45 и l = -/8 известный ОНП ЕН [3] излучает преимущественно в прямом направлении X.

Если сдвиг фаз составляет = -45, а смещение центра возбуждения ПАВ T_C относительно центра отражения ПАВ R_C равно l = +/8, то обычный ВШП [1] приобретает "естественную" направленность излучения в обратном направлении, т. е. становится обратным однонаправленным преобразователем, излучающим ПАВ преимущественно вдоль направления -X.

Известный прямой ОНП ЕН [3] в каждой элементарной секции также содержит четыре -источника с амплитудами размещенные на расстоянии /4 друг относительно друга, как двунаправленный ВШП (фиг.2б). Поэтому эффективность эквивалентного источника, размещенного в центре излучения T_C, оцениваемая по величине волны, излучаемой элементарной секцией, будет такой же, как и у двунаправленного ВШП, т.е.

Но ОНП ЕН обладает хорошей направленностью излучения, т.к. при смещенном на l = +/8 центре возбуждения T_C (для случая = -45^o), волны, отраженные от краев a, b, c, d возбуждающих электродов, складываются в противофазе с волнами exp[i(t-kx)], излученными в прямом направлении +X, и в фазе с волнами exp[j(t+kx)], излученными в обратном направлении -X (фиг.2в,г). В результате амплитуда совокупной волны, распространяющейся от центра возбуждения T_C в прямом направлении +X, на выходе 22 элементарной секции будет а амплитуда совокупной волны, распространяющейся в обратном направлении -X, на выходе 11 секции будет где r - c(h/) - коэффициент отражения от края электрода.

При сочетании обычно используемых материалов (алюминий для электродов, кварц или танталат лития для подложки) механическая компонента r имеет знак (-) при отражении волны от ступеньки вверх и знак (+) при отражении от ступеньки вниз.

Направленность излучения прямого ОНП ЕН будет (для = -45^o) где S₃₁ и S₃₂ - коэффициенты передачи преобразователя в обратном и прямом направлении соответственно. Для случая =+45^o картина векторного сложения возбужденных и отраженных волн является зеркальной по отношению к описанному случаю = -45^o.

Два преобразователя: ОНП ЕН с электродами /4 и реверсный ОНП ЕН, - излучающие ПАВ навстречу друг другу, образуют фильтр на ПАВ с малыми вносимыми потерями.

Главной проблемой использования ОНП ЕН в фильтрах на ПАВ с малыми вносимыми потерями является создание реверсного преобразователя, обладающего обратной направленностью излучения по отношению к ОНП ЕН с электродами /4. Было предложено несколько конструкций реверсных однонаправленных преобразователей с "естественной" направленностью излучения (ОНП ЕН) ПАВ: с различными материалами электродов, имеющими противоположные по знаку коэффициенты отражений ПАВ (например, при алюминиевых электродах в прямом ОНП ЕН в реверсном ОНП ЕН использовались золотые электроды на кварцевой подложке) [10]; с электродами, утопленными в канавках на поверхности подложки [11]; с возбуждающими отражающими электродами разной толщины [12], формируемыми, например, путем дополнительного химического наращивания металла.

Все эти конструкции являются не технологичными, т.к. усложняют изготовление реверсных ОНП ЕН и фильтров на ПАВ на их основе.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является реверсный однонаправленный преобразователь с "естественной" направленностью излучения ПАВ, изображенный на фиг.3а [4]. Известный реверсный ОНП ЕН [4] содержит подложку 1 из пьезоэлектрического монокристалла, в котором механические и электромагнитные компоненты распространяющейся ПАВ имеют относительный сдвиг около 45. На рабочей поверхности подложки размещены элементарные секции, содержащие противофазные первый 2 и второй 3 возбуждающие электроды и изолированный отражающий электрод 4. При этом протяженность элементарных секций выбрана равной длине ПАВ на средней частоте реверсного ОНП ЕН. Ширина b₁ первого 2 и ширина b₃ второго 3 возбуждающих электродов выбраны равными b₁ = b₂ = /8, ширина b₅ изолированного отражающего электрода 4 выполнена равной 3/8, а ширина зазора b₂ между первым и вторым возбуждающими электродами и ширина зазора b₄ между вторым возбуждающим электродом и отражающим электродом выбраны равными /8 [4].

В каждой элементарной секции преобразователя только изолированный электрод шириной b₅ = 3 /8 формирует отраженные ПАВ. Волны же, отраженные от краев f и e первого 2 и краев d и c второго 3 возбуждающих электродов, взаимно компенсируются (фиг. 3г). Таким образом, возбуждающие электроды 2,3 в формировании отраженных ПАВ не участвуют. Поэтому удельная (на длину волны) отражающая способность известного реверсного ОНП ЕН сравнительно невелика.

На фиг.3б показано расположение центра возбуждения T_C и центра отражения R_C для случая = -45^o. Центр отражения R_C расположен в центре изолированного отражающего электрода 4, тогда как центр возбуждения T_C расположен в центре первого возбуждающего электрода 2. Расстояние между центром отражения R_C и центром возбуждения T_C составляет l = +/8+/2. Таким образом, связь между позициями центров возбуждения T_C и отражения R_C удовлетворяет условию функционирования реверсного ОНП ЕН для = -45^o.

Следовательно, если описанная структура электродов будет размещена на "несимметричном" срезе пьезоэлектрического кристалла, для которого = -45^o, полученный преобразователь будет функционировать как реверсный. Авторы [4] назвали такой преобразователь "реверсным преобразователем со смещенным центром преобразования".

Для случая =+45^o известный ОНП ЕН с электродами /4 будет излучать преимущественно вдоль направления +X, а предлагаемый реверсный ОНП ЕН - вдоль направления -X.

Элементарная секция известного реверсного ОНП ЕН содержит шесть источников ПАВ 1-6 (фиг.3в). Два дополнительных противофазных источника 5 и 6 на краях отражающего электрода 4 обусловлены наведенным на нем электрическим зарядом. При этом источники 2 и 3 на внутренних краях возбуждающих электродов имеют единичную амплитуду а источники 1 и 4 на внешних краях возбуждающих электродов имеют амплитуду около [13].

Противофазные источники же 5 и 6 на краях изолированного отражающего электрода имеют амплитуду около Изменение амплитуд источников 1 и 4, 5 и 6 обусловлено перераспределением электрических зарядов в элементарной секции под влиянием изолированного электрода [13].

При использовании подложек из монокристаллов "несимметричных" ориентаций, у которых = -45^o, положение источников в ОНП ЕН смещается на l = +/8, как показано на фиг.3в, вызывая соответствующее смещение условного центра возбуждения T_C. Картина же отражений ПАВ не изменяется и условный центр отражения R_C для элементарной секции по прежнему расположен в центре отражающего электрода 4 (фиг.3г).

Эффективность возбуждения элементарной секции известного реверсного ОНП ЕН можно оценить, пересчитав комплексные амплитуды источников к амплитуде эквивалентного источника ПАВ, размещенного в условном центре возбуждения T_C (линия ОО на фиг.3в): т. е. эффективность возбуждения почти в 2,4 раза ниже, чему прямого ОНП ЕН с электродами /4 [3].

Суммарный коэффициент элементарной секции отражения известного реверсного ОНП ЕН, пересчитанный к центру изолированного отражающего электрода для случая =-45^o, будет При размещении известного реверсного ОНП ЕН [4] на подложке с "несимметричной" кристаллографической ориентацией = -45^o) условный центр возбуждения T_C смещается вправо (вдоль оси +X) на расстояние l = +/8 (фиг. 3в). Поэтому в ОНП ЕН создаются условия для преимущественного излучения в направлении +X (слева направо). Таким образом, данный ОНП ЕН функционирует как реверсный ОНП ЕН по отношению к прямому ОНП ЕН с электродами /4, излучающему волны преимущественно в направлении -X при = -45^o (фиг.2в).

В результате векторного сложения возбужденных и отраженных волн амплитуды совокупных волн, распространяющихся в прямом направлении +X и обратном направлении -X для случая = -45^o соответственно, будут: Поэтому направленность излучения известного реверсного ОНП ЕН т.е хуже, чем у ОНП ЕН с электродами /4. Таким образом, можно сделать следующие выводы.

Описанный реверсный ОНП ЕН [4] более технологичен, чем другие [10], [11] , [12], т.к. при его изготовлении используется однослойная технология.

Основным недостатком известного реверсного ОНП ЕН [4] являются сравнительно высокие вносимые потери, обусловленные низкой эффективностью возбуждения ПАВ и низкой направленностью излучения из-за слабой отражающей способности.

Технической задачей изобретения является уменьшение вносимых потерь.

Решение поставленной задачи решается тем, что в реверсном преобразователе с "естественной" направленностью излучения (ОНП ЕН) поверхностных акустических волн (ПАВ), содержащем подложку из пьезоэлектрического монокристалла, в котором механические и электромагнитные компоненты распространяющейся ПАВ имеют относительный сдвиг фазы около 45^o, на рабочей поверхности которой размещены элементарные секции, содержащие противофазные первый и второй возбуждающие электроды и отражающий электрод, при этом протяженность элементарных секций выбрано равной длине ПАВ на средней частоте ОНП ЕН, а ширина первого возбуждающего электрода и ширина зазора между соседними краями первого и второго возбуждающих электродов выполнены равными b₁= b₂= /8. В каждой элементарной секции предложенного реверсного ОНП ЕН отражающий электрод выполнен закороченным, ширина второго возбуждающего электрода выполнена равной b₃= 3/16, ширина отражающего электрода выполнена равной b₅ = 3/16, а расстояние между соседними краями второго возбуждающего электрода и отражающего электрода выбрано равным b₄= /4. В другом варианте реверсного преобразователя с "естественной" направленностью излучения (ОНП ЕН) поверхностных акустических волн (ПАВ) в каждой элементарной секции отражающий электрод также выполнен закороченным, но ширина второго возбуждающего электрода выполнена равной b₃= /4, ширина отражающего электрода выбрана равной b₅= а расстояние между соседними краями второго возбуждающего электрода выбрано b₄= /8. Общим для обоих вариантов является условие b₃+b₄+ b₅ = 5/8. На фиг.1 представлен известный двунаправленный преобразователь ПАВ [1] и векторные диаграммы для анализа взаимодействия волн, возбужденных в прямом направлении X и волн, отраженных от краев электродов при падении их справа.

На фиг. 2 показан прямой ОНП ЕН с двумя электродами шириной b=/4 в элементарной секции и векторные диаграммы для анализа этого ОНП ЕН [3].

На фиг. 3 показана конструкция реверсного ОНП ЕН с изолированным отражающим электродом [4], выбранная в качестве прототипа, и векторные диаграммы для ее анализа.

На фиг. 4 показан первый вариант предлагаемого реверсного ОНП ЕН с низкими вносимыми потерями и векторные диаграммы для анализа его работы. В первом варианте ширина b₃ второго возбуждающего и ширина b₅ отражающего электрода выполнены равными 3/16.

На фиг.5 показан второй вариант предлагаемого реверсного ОНП ЕН с низкими вносимыми потерями и векторные диаграммы для анализа его работы. Во втором варианте ширина b₃ второго возбуждающего и ширина b₅ отражающего электрода выполнены равными /4. На фиг. 2-5 направленность излучения показана для случая использования монокристаллов с = -45^o. Для случая = +45^o направленность излучения поменяется на зеркальную.

На фиг. 6 и 7 показаны частотные зависимости коэффициентов передачи S₂₁ соответственно для предлагаемого реверсного ОНП ЕН и фильтра на ПАВ на основе предлагаемого реверсного ОНП ЕН.

Предлагаемый реверсный преобразователь с "естественной" направленностью излучения (ОНП ЕН) поверхностных акустических волн (ПАВ) содержит подложку 1 из пьезоэлектрического монокристалла, в котором механические и электромагнитные компоненты распространяющейся ПАВ имеют относительный сдвиг фазы около 45, на рабочей поверхности которой размещены элементарные секции, содержащие противофазные первый 2 и второй 3 возбуждающие электроды и отражающий электрод 4. Протяженность каждой элементарной секции, определяемая расстоянием межу первой 11 и второй 22 условными границами, выбрана равной длине ПАВ на средней частоте ОНП EH. В каждой элементарной секции ширина b₁ первого возбуждающего электрода 2 и ширина b₂ зазора между соседними краями первого 2 и второго 3 возбуждающих электродов выполнены равными b₁ = b₂= /8. Отражающий электрод 4 выполнен закороченным, ширина второго 3 возбуждающего электрода выполнена равной b₃ = 3/16. При этом ширина отражающего электрода выполнена равной также b₅ = 3/16, а расстояние между соседними краями второго возбуждающего электрода 3 и отражающего электрода 4 выбрано равным b₄= /4. Во втором варианте реверсного преобразователя с "естественной" направленностью излучения ОНП ЕН поверхностных акустических волн (ПАВ) в каждой элементарной секции отражающий электрод 4 также выполнен закороченным, но ширина второго возбуждающего электрода 3 выполнена равной b₃= /4 и ширина отражающего электрода 4 выбрана равной b₅= /4. При этом расстояние между соседними краями второго возбуждающего электрода 3 и отражающего электрода 4 выбрано равным b₄= /8. Предлагаемый ОНП ЕН работает следующим образом. При подаче электрического сигнала от внешнего генератора (на фиг.4 условно не показан) противофазными возбуждающими электродами 2, 3 или разнофазными источниками с амплитудами генерируются ПАВ, которые распространяются в пьезоэлектрической подложке 1 в прямом X и обратном -X направлениях. Для удобства анализа четыре -источника можно объединить в один эквивалентный источник, размещенный в условном центре T_C возбуждения (линия ОО). Тогда волна, распространяющаяся в прямом направлении X, будет a волна, распространяющаяся в обратном направлении -X, будет где k - волновое число, x - текущая координата вдоль оси X.

Эффективность излучения эквивалентного источника можно оцени