Способ формирования и согласованной обработки электрических сигналов

Способ формирования и согласованной обработки электрических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1ii) 593307

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Йоюа Соввтскик

Социалистических

Республик (á1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.04.73 (21) 1902375/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень № 6 (45) Дата опубликования описания 04.03.78 (51) М. Кл. Н ОЗК 13/00

Н ОЗН 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делан изобретений и открытий (53) УДК 621,37/.39:534. .232 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Л. Гуревич и М. С. Сандлер (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ И СОГЛАСОВАННОЙ

ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

fc— о

Изобретение относится к способам формирования и согласованной обработки сигналов и может быть использовано для формирования и обработки сигналов произвольной формы в СВЧ-системах связи и в радиолокационных системах.

Известен способ формирования и обработки сигналов на основе электроакустического взаимодействия, по которому сигналы формируются считыванием акустическим импульсом встречно-штыревой структуры металлических электродов с изменяющимся в пространстве периодом, нанесенной на пьезоэлектрическую подложку, а обрабатываются путем подачи сигнала на ту же систему электродов, причем электрические сигналы снимают соответственно в первом случае с системы металлических электродов, а во втором — с отдельного преобразователя акустических волн (1).

Рабочая частота обраоатываемых сигналов по этому способу определяется периодом встречно-штыревой системы электродов из соотношения где f„— частота сигнала;

U — скорость акустической волны в подложке;

do — средний период встречно-штыревой системы электродов.

Известны также способы обработки сигналов, основанные на использовании акустических эффектов, в которых сигнал в виде акустической волны, распространяющейся в твер5 дом теле или жидкости, освещают когерентным светом, а результат обработки снимают с выхода фотоприемника, установленного в направлении оптических дифракционных порядков (2).

10 Из известных способов наиболее близким к описываемому является способ формирования и согласованной обработки высокочастотных сигналов на основе электроакустического взаимодействия и преобразования частоты элект15 рического сигнала, заключающийся в том, что для формирования сигналов возбуждают короткий акустический импульс, распространяющийся по поверхности пьезоэлектрического материала под встречно-штыревой системой

20 электродов с изменяющимся в пространстве по заданному закону периодом, электрический сигнал с которой подают на вход нелинейного элемента полупроводникового диода, к которому, в свою очередь, подводят напряжение

25 от накачки и с выхода которого снимают сигнал, а для обработки подают на вход нелинейного элемента одновременно ВЧ-сигнал и напряжение накачки, далее электрический сигнал разностной частоты с выхода нелинейного

ЗО элемента подводят к встречно-штыревой системе электродов и образующийся на ее вы593307 ходе акустический сигнал преобразуют в электрический широкополосным электроакустическим преобразователем. При этом частота обрабатываемого и формируемого сигналов связана с периодом встречно-штыревой системы и частотой накачки соотношением

fc — >и+

do где f — частота сигнал а;

f„ — частота накачки;

V — скорость звука;

do — средний период встречно-штыревой системы электродов.

Недостатком этого способа является сложность конструктивного выполнения, связанная с необходимостью применения нелинейного элемента, и малая скорость формирования и обработки сигналов, что связано с невысокой средней частотой акустических волн f„,, возбуждаемых (и принимаемых) встречно-штыревой системой, а именно

fae — >

du где V — скорость звука в подложке;

do — средний период системы электродов.

Целью изобретения является повышение скорости формирования и согласованной ооработки электрических сигналов путем использования электрострикционного материала подложки.

Для достижения поставленной цели при формировании сигналов возбуждают акустический импульс, распространяющийся под встречно-штыревой системой электродов, расположенной на поверхности электрострикционного материала, подводят к системе электродов напряжение накачки и снимают сигнал суммарной частоты с выхода той же системы электродов, а при согласованной обработке сигналов прикладывают к той же встречноштыревой системе одновременно сигнал и напряжение накачки, благодаря электрострикционным свойствам материала подложки частота сигнала связана с частотой накачки и периодом встречно-штыревой системы соотношением

2V

fC — fHH+

d0 а средняя частота используемых акустических волн (и скорости обработки и формирования) увеличивается и определяется выражением

2У

fax— о где f„— средняя частота акустических волн;

V — скорость звука в материале подложки; с4 — средний период встречно-штыревой системы электродов.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Широкополосный преобразователь 1 акустически.; волн и встречно-штыревая система (ВШС) электродо«2, нанесенных на подложку из электрострнкционного материала 3, служит для возбуждения и приема акустических волн. К BIIIC подключены в режиме формирования сигналов ключ К в положении а— нагрузка 4 и генератор 5 накачки, а в режиме декодирования — ключ К в положении б— сигнал б и генератор 5 накачки (фиг. 1).

10 Преобразователь 1 служит в режиме формирования сигналов в качестве генератора короткого акустического импульса, возбуждающего ВШС, а в режиме обработки — для регистрации выходного сигнала.

Для обработки сигнала с частотой f, при использовании ВШС со средним периодом do частоту накачки и среднюю частоту акустических волн (скорость обработки и формирования) определяют из соотношений

2V

>н — >с > о

2V

farc—

do

Использование в качестве подложки электрострикционного материала позволяет вдвое увеличить информационную емкость обрабатываемых и формируемых сигналов в диапазоне СВЧ.

Формула изобретения

Способ формирования и согласованной обработки электрических сигналов путем воз35 буждения коротким акустическим импульсом встречно-штыревой системы электродов с изменяющимся в пространстве периодом, расположенной на подложке, смешения полученного сигнала с напряжением накачки, снятия

40 сигнала на высокой частоте и обработки сигнала путем его смешения с напряжением накачки, возбуждения системы электродов и преобразования возникающего на ее выходе акустического импульса в выходной электриче45 ский сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости формирования и обработки сигнала, систему электродов располагают на подложке из элекрострикционного материала, в режиме формирования сигнала напряжение накачки прикладывают к системе электродов и снимают с нее же выходной сигнал, а в режиме обработки сигнал и напряжение накачки прикладывают одновременно к той же системе электродов.

55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Холланд Këàéáîðí. Устройства на по«ерхностных акустических волнах. M., «Мир», т. б2, № 5, 1974, с. 45 — 82.

2. Морозов А. И., Проклов В. В., Станковскнй В. А., Гингис А. Д. Пьезополупроводниковые нреобразовагслн и их применение. М., «Энергия», 1973, с. 128 — 132.

3. Авторское свидетсльство ¹ 325999, кл.

65 В 06В 1/Об, 19б9.

Редактор А. Янова

Составитель B. Ироклов

Техред Н. Рыбкина

Коррскторы: Л. Брахнпна и А. Степанова

Подписное

Заказ 46/10

Типогра())ия, пр. Сап) )!Ова, 2

Изд. № 242 Тпрахк 1080

НПО Государственного комитста Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

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