Пьезоэлектрический резонатор

Пьезоэлектрический резонатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г. ц 6404 В

Союз Советских

Социалистических

Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.04,77 (21) 2477241/18-23 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) М. К..

Н ОЗН 3/02

Государственный комитет (53) УДК 621.372.54 (088.8) ло делам изобрегений и открытий (72) Авторы изобретения В. Я. Баржин, А. А, Зеленский, Э. Б. Крутофалов, А. С. Родичев и В. Г. Удачин

Харьковский авиационный институт (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР пЧ ср— дг

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в высокостабильных автогенер атор ах.

Известен пьезоэлектрический резонатор, работающий на первом обертоне радиальных колебаний и имеющий кольцевую форму (1).

Также известен пьезоэлектрический резонатор, содержащий кольцевой пьезоэлемент и возбуждающие электроды, нанесенные на цилиндрические поверхности кольца (2).

Известные кольцевые пьезоэлектрические резонаторы имеют существенные недостатки, обусловленные наличием стоячей волны с неравномерным распределением амплитуд по поверхности резонатора, что приводит к возникновению температурного градиента, вызывающего сдвиг частоты пьезоэлектрического резонатора.

Наиболее близким по технической сущности является пьезоэлектрический резонатор, содержащий корпус, кольцевой пьезоэлемент, возбуждающие электроды, расположенные на торцевых и цилиндрических поверхностях пьезоэлемента, а также элементы его крепления (3).

Однако этот пьезоэлектрический резонатор имеет низкую добротность, увеличенное старение и плохую температурно-частотную х ар а ктер исти ку.

Цель изобретения — улучшение температурно-частотной характеристики, повышение добротности и уменьшение старения.

Поставленная цель достигается тем, что в пьезоэлектрическом резонаторе, содержащем корпус, кольцевой пьезоэлемент, возбуждающие электроды, расположенные на торцевых и цилиндрических поверхностях пьезоэлемента, а также элементы его креп10 ления, средний диаметр пьезоэлемента выполнен равным

15 где гт — целое четное число больше двух;

Г р — средняя скорость распространения упругих волн по кольцу;

h — толщина пьезоэлемента;

kf — частотный коэффициент кольце20 ваго пьезоэлемента, а возбуждающие электроды нанесены в количестве, равном 2п, причем электрически соединены возбуждающие электроды, имеющие равные потенциалы.

25 На чертеже представлена конструкция пьезоэлектрического резонатора. Он содержит корпус 1, кольцевой пьезоэлемент 2, возбуждающие электроды . 3, расположенные на торцевых и цилиндрических поверх30 ностях пьезоэлемента, элементы крепления

pVcp k

cp—

kf

Составитель Г. Сачкова

Техред А. Камышникова Корректор Л. Тарасова

Редактор Е. Караулова

Заказ 2352/11 Изд. № 788 Тираж 1045 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

4 пьезоэлемента, средний диаметр пьезоэлемента выполнен равным

И

Cp—

kf

5 где n — целое четное число больше двух;

1 ср — средняя скорость распространения упругих волн по кольцу;

h — толщина пьезоэлемента;

kf — частотный коэффициент, 10 а возбуждающие электроды нанесены в количестве, равном 2, причем электрически соединены возбуждающие электроды, имеющие равные потенциалы.

Пьезоэлектрический резонатор работает 15 следующим образом.

Указанное соотношение среднего диаметра и длины волны возбуждаемых толщинно-сдвиговых колебаний, а также количество и соединение электродов позволяет возбудить в кольцевом резонаторе режим бегущей волны. Такой режим характерен равномерным распределением амплитуды механических напряжений на торцевой поверхности резонатора, и, следовательно, отсут- 25 ствием градиента температуры, вызывающего сдвиг частоты. Резонансная частота кольцевого резонатора определяется толщиной и средним диаметром, поэтому его относительные размеры могут быть увели- 30 чены на целое число длин волн.

Таким образом, предлагаемый пьезоэлектрический резонатор, использующий режим бегущей волны толщинно-сдвиговых колебаний выгодно отличается улучшенной тем- 35 пературно-частотной характеристикой, повышенной добротностью и меньшим старением.

Формула изобретения

Пьезоэлектрический резонатор, содержащий корпус, кольцевой пьезоэлемент, возбуждающие электроды, расположенные на торцевых и цилиндрических поверхностях пьезоэлемента, а также элементы его креп- 45 ления, отличающийся тем, что, с целью улучшения температурно-частотной характеристики, повышения добротности и уменьшения старения, средний диаметр пьезоэлемента выполнен равным 50 где а — целое четное число больше двух; ср — средняя скорость распространения упругих волн по кольцу;

h — толщина пьезоэлемента;

kf — частотный коэффициент, а возбуждающие электроды нанесены в количестве, равном 2п, причем электрически соединены возбуждающие электроды, имеющие равные потенциалы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 320021, кл. Н ОЗН 9/02, 1971.

2. Заявка ФРГ № 2000247, кл. Н ОЗН

9/04, опублик. 1972.

3. Смагин А. Г. Прецизионные кварцевые резонаторы, M., 1964, с. 62.