Узкополосный фильтр на акустических поверхностных волнах

Узкополосный фильтр на акустических поверхностных волнах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

тт@тс?тт" иэ Ts,ii>.(""ЖОМА

6:,анюте:.а УБА

Союз Советс.<их

Социалистически к

Республик

"726651

Ф ф (6() Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10,07.78 (21) 2638744/18-23 с присоединением заявки ¹

Н 03 Н 9/00 тооударстввниый комитет (23) Приоритет (5Ç ) УД K 6 21.3 72..54:6 2 1.3 96. 966 (088.8 ) ио алекам иэооретений и открытий

Опубликовано 05.04,80. Бюллетень № 13

Дата опубли кова ни я описан ия 07.04.80

В. h. Жуков, В. И. Никитин, Г. Ф. Сиротин и H. И. Чернышев (72) Авторы изобретения

Ленинградский институт авиационного приборостроения

Министерства высшего и среднего специального образования РСФСР.(7)) Заявитель (54 ) УЗКОПОЛОСНЫЙ ФИЛЬТР Н А АКУСТИЧЕСКИХ

ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛНАХ

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре для селекции частоты.

Известны фильтры на акустических поверхностных волнах, содержаших звукопро- вод с замкнутой поверхностью, по которому циркулирует акустическая волна (1).

Недостатком таких фктьтров является высокое затухание полезного сигнала, то

Известен также узкополосный фильтр на акустических поверхностных волнах,содержаший пьезоэлектрический звукопровод с нанесенными на его рабочую поверхноСть двумя отражаюшими структурами и распо15 ложенными между ними входным и выходным встречно-штыревыми преобразоват лями 2, Недостатками этого фильтра являются невысокая добротность и большой уровень ложных сигналов в полосе заграждения фильтра вследствие нагрузки преобразователями связи и г бра:зотьчния дополнтттельньтх резонансных ис лс тс и мс клу преобразова2 телями и отражающими структурами между самими преобразователями, Уменьшение добротности фильтра происходит также эа счет потерь энергии акустической поверхностной волны, связанных с преобразова- . нием в другие типы волн, которые при постоянной ширине электродов отражаюших структур набшодаются вблизи резонансной полости, где амплитуда поверхностной волны велика.

Целью изобретения является увеличение добротности и уменьшение уровня ложных сигналов узкополосного фильтра на акустических поверхностных волнах, Это достигается тем, что предлагаемый узкополосный фильтр на акустических поверхностных волнах снабжен меандровым заземленным электродом, расположенным между совмещенными в виде биполярной перекрываюшейся решетки входным и выходным п реобразова телям и, при этом ширина элементов отражаюших структур плавно уменьшается в направлении от цент726651 ра к торцам пьезоэлектрического эвукопровода, На чертеже показан предлагаемый уэI коиолосный фильтр HQ акустич|>ских поверх ностных волнах, Он содержит звукопровод

1, отражаю|цие структуры 2, входной преобразователь 3, выходной преобразователь

4-, звукопоглоша|ошую мастику 5, ге|.ератор 6>, нагрузку 7, меандровый заземленный электрод 8. |о

На полированную поверхность звукопровода 1 нанесены две отража|ошие структуры 2, представляюпп|е собой периодическую решетку, состояшую из нескольких сотен слабо отражаюших полосок, которые 15 вызывают сильное отражение, когда периодичность отражаюших полосок равна половине длины акустической поверхностной волны на центральной. частоте фильтра.

Отдельные отражающие элементы могут 20 создаваться за счет очень тонких металлических полосок, закорачиваюших тангенциальную составляющую электрического поля на поверхности пьезоэлектрического кристалла за счет нанесенных на звукопровод полосок металла или диэлектрика, цикли ческих неоднородностей (канавок), полосок, полученных ионной имплантацией, полосок, изготовленных диффузией металла вглубь подложки, При соответствующем разнесе- О нии двух подобных отражательных структур образуется резонирующая полость.

Между отражательными структурамн, т.е. внутри резонансной полости, расположены совмещенные входной 3 и выходной 4 пре-З5 образователи, выполненные в виде биполярной перекрывающейся решетки с меандР ровым заземленным электродом 8. Расс | ояние между соседними электродами равняется четверти длины акустической поверх-4О ностной волны, а относительная ширина электродов биполярной решетки и меа||дрового электрода должна быть не более одной восьмой длин|. волны на центральной частоте фильтра, Зля исключения влияния отра-4 же|лий акустической поверхностной волны от торцов звукопровода 1 последние покрыты звукопоглошаюшей мастикой 5; Входной преобразователь 3 электрически соединен с генератором 6, а выходной 4 — с нагрузкой 7.

При подведении радиосигнала ко входному преобразователю 3 возбуждается акустическая поверхностная волна, которая распространяется в обе стороны от преобразователя 3 и при достижении отражаю|цих структур 2 отражается каждой

>тражаюшей полоской, создавая тем самым

4 стоячую акустическую поверхностлу|о волl ну внутри резонансной полости фильтря, образованной отражаюшими структурами 2, При большой протяженности отражаюших структур 2, т.е. при достаточно большом кол|яестве отражаюших полосок, расположепных друг от друга па расстоянии, равном половине длины а кустич еск ой поверхностной волны на центральной частоте узкополосного фильтра, почти вся акус-:тическая энергия, падаюшая на отражаюшие структуры 2, претерпевает отражение, в результате чего акустические поверхност1 ные волны, отраженные от отдельных отражаюших полосок, когерентно усиливаются.

В предлагаемом устройстве добротность увеличена, а уровень ложных сигналов уменьшен за счет применения внутри резонансной полости совмещенных входных 3 и выходных 4 преобразователей, выполненных в виде биполярной перекрываю|пей« ся решетки с меандровым заземленным электродом 8. Поскольку в подобном преобразователе электроды располагаются с пространственным периодом, равным четверти длины поверхностной волны, то отражения от него минимальны. Выбор ширины электродов менее одной восьмой длины акустической поверхностной волны дополнительно уменьшает отражения от электродов входного 3 и выходного 4 преобразователей и способствует увеличе|плю добротности резонатора и подавлению сигналов в полосе заграждения, Применение распределенных отражаюших структур приводит к тому, что энергия, локализованная внутри резонансной полости, затухает к краям резонатора постепенно, причем максимальная амплитуда волны наблюдается на краях отражателей, обрашенных внутрь резонансной полости. Поэтому абсолютные потери энергии, обусловленные преобразованием акустических поверхностных волн в другие типы колебаний, происходят на краях отражаюших структур, обращенных внутрь резонансной полости, Изменение ширины электродов от величины, близкой к половине длины поверхностной волны на краях отражаюших структур, обращенных внутрь резонансной полости, до величины четверти длины акустической поверхностной волны на внешних краях отражателей, позволяет уменьшить коэффициеftT о|ряжения поверхностных волн на внутренних краях распределенных отражател|- и (в тех областях, где велика амплитуд» поверхностной волны) и тем самым у ленив

5 726651 шить абсолИтную величину потерь энергии встречно-штыревыми преобразователями из резонансной полости, вызванных пре- отличающийся тем, что, с цеОбрязовянием поверхностных волн в дру- лью повышения добротности и уменьшения гие типы колебаний. уровня ложных сигналов, он снабжен ме-

Предлягяемый фильтр по сравнению с 5 андровым заземленным электродом, распоизвестными обладает большей добротностью ложенным между совмещенными в виде би- (примерно ня 10-15%) и меньшим уров- полярной перекрывающейся решетки входнем ложных сигналов. ным и выходным преобразователями, при этом ширина элементов отражающих струкгв тур плавно уменьшается в направлении от

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я центра к торцам пьезоэлектрического звукопровода, Узкополосный фильтр на акустических Источники информации, поверхностных волнах, содержащий пье- принятые во внимание при экспертизе зоэлектрический звукопровод с нанесенны- 1. Патент Франции 14 2212080, ми ня его рабочую поверхность двумя от- кл. Н 03 Н 9/00, опублик. 1974. ражяюшими структурами и расположенны- 2. Патент США М 3886504, МИ МажДУ НИМИ ВХОДНЫМ И ВЫХОДНЫМ кл. 333-72, опублик. 1975.

Составитель В. Банков

Р дяктор lf. Гохф>>льд Техред 3. мужик Корректор В. Бутяга

3»кяз 672/4 1 1 иряж 995 Подписное

flf ff ff1fIff Государственного комитета СССР но д<.лям изобретений и открытий

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

Ф»лил > I lffff Г1»тент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4