Анализатор спектра на ультразвуковых поверхностных волнах

Анализатор спектра на ультразвуковых поверхностных волнах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмх

Соцкалистмческкх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)789870 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.07.78 (2I). 2641926/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (53)М. Кл.з

G 01 В 23/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 231280 Бюллетень Ио 47

Дата опубликования описания 23 . 12. 80 (53) УДК 621.317.7S7 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. А. Забузов, В. С. Кравец, П. H. Петров, С. П. Семенов и Г. Ф. Сиротин (71) 3aявитель

Ленинградский институт авиационного приборостроения (54 ) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА НА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ

ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛНАХ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения спектров радиосигналов в системах радиолокации, радионавигации, измерительных комплексах. з

Известны твердотельные анализаторы спектра радиосигналов, использующие акустические поверхностные волны, которые состоят из эвукопровода из пьезоактивного материала, на рабо- !О чую поверхность которого наносятся веерообразный входной и ряд выходных преобразователей. За счет пространственного сканирования акуСтического луча, которое осуществляет- 15 ся веерообразным преобразователем при подаче на его вход сигналов с различными несущими частотами с выходных преобразователей возможно считывание амплитудного спектра вход- 2О ных радиосигналов 11.

Основнымк недостатками подобных устройств является высокая сложность изготовления веерообразных преобразователей и низкая разрешающая спо- 25 собность, обусловленная попаданием акустической энергии сразу на несколько выходных. преобразователей.

Из известных анализаторов спектра

:на акустических поверхностных вол- 3О

2 нах наиболее близким к предлагаемому является анализатор спектра на ультразвуковых поверхностных волнах, который содержит нанесенные на пьеэоактивный звукопровод входной (или ряд входных преобразователей, расположенных один под другим и электрически соединенных параллельно) преобразователь и выходные преобразователи акустических поверхностных волн. Между входным и выходным преобразователями размещены один за другим, в пределах апертуры входного преобразователя, замедляющий прямоугольный клин и фокусирующая линза, причем электроды входного преобразователя выполнены параллельными друг другу и одной иэ сторон клина.

Фокусирующая линза располагается за клином, а плоскость линзы наклонена относительно электродов вхрдного преобразователя. на угол, равный углу при вершине замедляющего клина в сторону выходных преобразователей. Выходные преобразователи располагаются в фокальной плоскости линзы. Для устранения отражений акустических волн торцы звукопровода покрываются акустическим поглотителем 2 .

789870

К недостаткам известного устройства относится малое число элементов разрешения, т.е. число отсчетных точек, приходящихся на едйницу полосы обзора, обусловленное явлением дисперсии в пленочной фокусирующей линзе, приводящим к увеличению области фокусировки (явление, аналогичное хроматическим абберациям в оптике). В этом случае не пред-1 ставляется возможным разместить большое число считывающих выходных преобразователей в фокальной области линзы. Это обстоятельство не позволяет получить высокую точность воспроизведения амплитудных спектров входных сигналов.

Цель изобретения — увеличение числа элементов разрешения и повышение точности вопроиэведения спектров радиосигналов.

Эта цель достигается -тем, что . 29 анализатор спектра радиосигналов на акустических поверхностных волнах, содержащий эвукопровод, входные и выходные преобразователи акустических поверхностных волн и 2S акустический поглотитель на торцах, снабжен волноводами поверхностных волн, совмещенными с входными преобразователями, причем входные преобразователи расположены с линейно возрастающим смещением относительно излучающих краев волновода в зависимости от номера входного преобразователя, а выходные преобразователи расположены по дуге окруж 35 ности, радиус которой равен минимальному значению границы дальней зоны излучающих краев волноводов, размещенных по дуге окружности с вдвое большим радиусом.

На чертеже схематично изображена 40 конструкция анализатора спектра радиосигналов.

Устройство содержит звукопровод

1, выполненный из пьезоактивнаго материала, на рабочую поверхность ко- 45 торого нанесены входные преобразователи поверхностных волн 2 и волно воды 3, излучающие края которых располагаются по дуге окружности, радиус которой равен двойному значению величины, определяющей минимальную границу дальней эоны излучения совокупности излучающих краев волноводов 3. Для устранения отражений торцы звукопровода покрыты акустическим поглотителем 4. Входные преобразователи 2 совмещены с волноводами

З,причем смещение входных преобразователей 2 относительно излучающих краев волноводов 3 линейно увеличивается в зависимости от номера входно; 40

ro .преобразователя, начиная с первого, имеющего минимальное смещение, выбираемое произвольно.

Электрически все входные преобразователи соединены параллельно. Вы- 65 ходные преобразователи 5 располагаются по дуге окружности, радиус которой равен минимальному значению величины, определяющей дальную зону излучения краев волноводов 3, т.е. вдвое меньше радиуса, определяющего местоположение излучающих краев волноводов 3.

Работа устройства происходит следующим образом.

При подаче на входные преобразователи 2 радиосигналов в волноводах

3 возникают и распространяются акустические поверхностные волны. В зависимости от соотношения фаз акустических колебаний в момент, когда они достигают излучающих краев волноводов 3, происходит концентрирование энергии поверхностных волн на одном из выходных преобразователей

5 за счет остронаправленной диаграммы направленности совокупности излучающих краев волноводов 3. При изменении частоты входного сигнала изменяется соотношение фаз на излучающих краях волноводов 3, за счет этого изменяется угол поворота диаграммы направленности, т.е. происходит концентрация энергии поверхностных волн на другом выходном преобразователе 5. Таким образом, при изменении несущей частоты входного сигнала выхоцной сигнал снимается с соответствующего данной частоте выходного преобразователя. В случае подачи на входные преобразователи 2 импульсного радиосигнала с выходных преобразователей 5 можно осуществить считывание амплитудного спектра входного сигнала.

Ориентировочные расчеты показывают, что в предлагаемом устройстве можно расположить примерно в 2,5 раза больше считывающих преобразователей по сравнению с известным. Это обстоятельство позволяет во столько же раз увеличить число элементов разрешения, а следовательно и улучшить точность воспроизведения спектров входных радиосигналов.

Формула изобретения

Анализатор спектра на ультразвуковых поверхностных волнах, содержащий звукопровод, входные и выходные преобразователи акустических поверхностных волн и акустический поглотитель на торцах, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения числа элементов разрешения и повышения точности воспроизведения спектров радиосигналов, анализатор снабжен волноводами поверхностных волн, совмещенными с входными преобразователями, причем входные пре. образователи расположены с линейно

789870

Составитель A. Орлов

Редактор Е. Лушникова !Техред Е.Гаврилешко Корректор М. Коста

Заказ 9032/44 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобртений и открытий

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

Л

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 возрастающим смещением относительно иэлучакщих краев волновода в зависимости от номера входного преобразователя, а выходные преобразователи расположены по дуге окружности, радиус которой равен минимальному значению границы дальней зоны излучающих краев волноводов, размещенных по дуге окружности с вдвое большим радиусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3727713, «л. 0 01 R 23/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

В 542956, кл. G 01 R 23/00, 1977.