Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах

Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ив

Социалистическна

Республик ()875589 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 02.03.79 (21) 2733572/18 — 23 (51)М. Кл.

Н 03 H 9/64 с присоединением заявки №

Гееударстекииый комитет

СССР (23) Приоритет. ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.10.81. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 23.10.81 (53) УДК621.37 ..54 (088.8) Г

3 с (72) Авторы изобретения

Э. В. Стремовский, Г. Я. Карапстьян и В. Н. Банков (7)) Заявитель

Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (54) ПОЛОСОВОИ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ

АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для селекции высокочастотных сигналов.

Известен фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащий пьезоэлектрическую подложку, на поверхности которой расположены два встречно-штыревых преобразователя (ВШП), один иэ которых полосозадаютций, а второй — широкополосный с малым числом штырей. Эффективная модуляция импульсного отклика достигается изменением величины пере. 1О крытия штырей полосозадающего ВШП вдоль направления излучения ПАВ (1)..

Недостатком этого фильтра является искажение импульсного отклика фильтра и его амплитудно-частотной характеристики в связи

15 с тем, что при большой глубине модуляции перекрытия штырей становятся сравнимы с длиной ПАВ.

Известен также полосовой фильтр íà ПАВ, содержащий пьезоэлектрическую подложку и расположенные на ее поверхности два встречнопттыревых преобразователя с постоянными периодом расположения и величиной перекрытия штырей, один из которых имеет переменное, а второй — постоянное отношение ширины штырей к периоду их расположения, (2).

Недостатком известного фильтра является низкая избирательность за счет малого подавления боковых лепестков амплитудно-частотной характеристики.

Цель изобретения — улучшение избирательности за счет увеличения подавления боковых лепестков амплитудно-частотной характеристики.

Эта цель достигается тем, что в полосовом фильтре на ПАВ отношение периодов первого и второго ВШП равно трем, а отношение ширины штырей первого ВШП к его периоду выбра1 но из соотношения сов ° i К "<5 1и . ) =Е(Хи1, g („ ди ), дМ т.е. полный эллиптический интсграл 1-го о с дополнительным модулем. где Og — ширина И -го штыря; и — номер штыря, И вЂ” 1.

875589

30

Амплитуда ПАВ на 2 + 1 гармонике определяется выражением

А гп =сом Р„„(СоЭ ) /К (Ь11ч <),ç где р (!" дь) — полином Лежандра;

„,, os

L .)к 11 Йи x — полный нормальный вллиптй

К ыи — — (2 Ь ческий интеграл 1-го рода 40 с дополнительным модулем.

Для того, чтобы это выражение можно было применить к ВШП, имеющему изменяющееся отношение (з1Ь, необходимо, чтобы длина ВШП была бы достаточно большой по сравнению с его периодом, т.е. 6 >> L Это условие означает, что изменение ширины штырей вдоль ВШП должно быть медленно меняющейся функцией, т.е.

50 ((И (И+.! )./(сР " где 41т, О + 4 — ширина двУх соседних штырей;

cl(-„p — средняя ширина штыРя.

Тогда для третьей гармоники справедливо

А (ш) =Х й,(к)со у(3x) exp(j х)4у,.

-бя.

f(Xи) — задаваемая функция огибающей импульсного отклика;

Х вЂ” координата центра Vl -го штыря;

L = полупериод расположения штырей (расстояние между центрами штырей);

Ц) — переменная интегрирования;

К =СО .Ж ..Й1(1

2 1

На чертсже изображен предлагаемый полосовой фильтр на ПАВ. !

О

Фильтр содержит первый ВШП с переменным отношением Ill и второй BIIIH 2 с постоянным отношением d l Ü, нанесенные на пьезоэлектрическую подложку 3. Для устранения отражений ПАВ от краев подложки используется акустический поглотитель 4.

При подаче на ВШП 1 гармонического сигнала в подложке 3 генерируется ПАВ, амплитуда которой равна 2 (ю

А(ю) =СО1зЬ .! 1(а)ГХр () yX)OX 20

Eg где 1 — длина ВШП в направлении излучения

ПАВ;

V — скорость ПАВ;

Х вЂ” координата вдоль В!11П", f(%) — функция распределения электрического поля под штырями ВШП, которая при постоянной ширине штырей имеет вид

Х(Х) = Х М СО5 (2 и+1) Из сравнения этого выражения с видом частотного спектра импульсного отклика В11И! длительностью 1 с огибающей Д() и несуmeH 00> ( (Ю) = JA(6)cosuu texp (just) а о следует, что (при Ь =X I×)Ьф6)соответствует частотному спектру импульсного отклика с несущей (ИО= 2Ж3 f.о, т.е. Аъ (X) соотвстствуст огибающей вида A(t ) Поэтому задавая функщпо А (Х) в виде Г()(и) ширина у! -го штыря полосозадающего BIIIH 1 определяется из выражения со ""„и (К (ЧИ -.«-) =р(Х,)

В качестве F(Yg ) выбрана функция е 1 Хи к,(М(у, где 9/(„) — оконная функция Кейзера аи(<" ум) / а ее (7;

И " " км p) — ари умене фуикиии Кее1зера; о — показатель функции Ксйзера.

Р— число лепестков функции x„(x„,х„ — ширина полосы пропускания

ВШП 1;

М вЂ” число штырей ВШП 1;

I — модифицированная функция БессеО ля 0-го порядка.

Предлагаемый фильтр дает возможность получать импульсные отклики с глубиной модуляции до 100% и расширить диапазон рарочих частот в три раза, а также имеет значительный уровень подавления боковых лепестков — более 40 дБ и, как следствие, обладает высокой избирательностью.

Формула из о бреге ни я

Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий пьезоэлектрическую подложку и расположенные на ее поверхности два встречно-штыревых преобразователя с постоянными периодом расположения и величиной перекрытия штырей, один из которых имеет переменное, а втооой — постоянное отношение ширины штырей к периоду их расположения, отличающийся тем, что, с целью улучшения избирательности за счет увеличения подавления боковых лепестков амплитудно-частотной характеристики, отношение периодов первого и второго встпсчно-штырова(х

875589

Составитель Т. Андреева

Техред Т.Маточка Корректор Л. Бокшан

Редактор О. Черниченко

Тираж 991 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9378/84

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 преобразователей равно трем, а отношение ширины штырей первого встречно-штыревого преобразователя к его .периоду выбрано из соотношения

cog „" К (в и ) = Ьи); и 1 с3

1с dè

К (ч-у ) =Х

d -- ширина И -го штыря;

И вЂ” номер штыря, И вЂ” 1, 2, ...;

F(X>)- задаваемая функция огибающей импульсного отклика; координата центра И -го штыря; полупериод расположения штырей (расстояние между центрами штырей); переменная интегрирования:

K m5 и

Источники информатщи, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3633132, кл. Н 03 Н 9/02, опублик. 1972.

2. Патент ФРГ Р 2431619, кл. Н 03 Н 9/00, опублик. 976.