Преобразователь поверхностных акустических волн

Преобразователь поверхностных акустических волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы взобретеяия

А. В. Ковалев и И. Б. Лковкин с

Институт физики полупроводников Сибирского:"отделения

АН СССР (21) Заявятель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ .АКУСТИЧЕСКИХ

ВОЛН

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в устройствах, работающих с использо- ванием поверхностных акустических волн (ПАВ)..

Известен преобразователь.ПАВ, i содержащий пьезоэлектрический звукопровод и расположенные на нем систему гребенчатых электродов и сплошной электрод (1 ).

Такой преобразователь имеет низкую эффективность преобразования и не является направленным.

Известен преобразователь ПАВ, содержащий пьезоэлектрический звукопровод и расположенную на нем систему встречно-штыревых электродов. В этом преобразователе в пространстве между вдвинутыми друг в друга гребенчатыми электродами расположен общий электрод, соединенный с общей ши.-. ной Е2).

Однако у этого преобразователя .недостаточно шйрокий диапазон ра2 бочих частот и невысокая точность настройки на заданную частоту синхронизма, что связано с наличием общего электрода.

Цель изобре-.ения - расширение

s диапазона рабочих частот и повышение точности настройки на заданную частоту синхронизма.

Эта цель достигается тем, что преобразователь ПАВ, одержащий пьезоэлектрический звукопровод и расположенную на нем систему встречно-штыревых электродов, содержит дополнительную систену встречно-штыревых электродов, расположенную над основной системой, и размещенный между ними слой диэлектрического материала.

При.этом в преобразователе ПАВ электроды дополнител ьной, системы могут

20 быть выполнены непараллельныи электродам основной системою.

Кроме того, электроды дополнитель- . ной системы могут быть выполнены

3 98025 также параллельными электродам основной системы.

На фиг. 1 показан предлагаемый преобразователь, вариант конструкции для непараллельных электродов; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Преобразователь содержит пьезоэлектрический звукопровод 1, основную 2 и дополнительную 3 системы 10 встре чно-штыре вых электродов,,между которыми размещен слой 4 диэлектрического материала. Звукопровод 1 может быть выполнен из кварца, ниобата лития или другого пьезоэлектрика. 13

Слой 4 диэлектрического материала может быть выполнен, например, из окиси кремния. Электроды системы 3 могут быть выполнены как непараллельными, так и параллельными элект«зв родам системы.2.

Преобразователь может быть снабжен дополнительным слоем диэлектрического материала, который может быть размещен между звукопроводом l и системой 2 или на системе 3. Все диэлектрические слои могут быть выполнены из пьезоэлектрика, например, из окиси цинка или сульфида кадмия, в этом случае звукопровод 1 может быть выполнен не из пьезоэлектрика. Одна из систем 2 или 3 может быть выполнена в виде сплошного покрытия.

Преобразователь работает следующим

3S .образом.

Электрический синусоидальный сигнал подается на системы 2 и 3, однофазные электроды в которых гальва:-.

46 нически соединены .друг с другом.

Вследствие пьезоэффекта электрический сигнал создает в звукопроводе 1 систему переменных деформаций, которая возбуждает ПАВ. Волны, распространяющиеся по направлениям 5 и 6 к

45 краям звукопровода, гасятся акустическим поглотителем. Волны, распространяющиеся в направлениях 7 и 8, могут регистрироваться приемными преобразователями любого типа. Простран- ственные периоды электродов е основной и дополнительной системах 2 и 3 могут быть различными. Выполне ние слоя 4 из пьезоэлектрика позволяет повысить эффективность преобразования. При. этом возможно расширение классов материалов для звукопровода " и выполнение его из непьезоэлектри5 4 ческого материала. Принцип действия преобразователя с пьезоэлектрическим слоем отличается от вышеописанного тем, что вследствие пьезоэффекта переменные деформации создаются в слое

4, которые через механическую связь со звукопроводом возбуждают в последнем ПАВ.

Введение дополнительных слоев диэлектрического материала позволяет уменьшить паразитное переотражение волн, а также улучшить согласование акустических импедансов систем электродов преобразователя и звукопровода.

В случае, когда угол о между электродами основной и дополнительной систем 2 и 3 отличается от Оо, за счет изменения этого угла можно точно настраивать частоты синхронизма для соответствующих направлений распространения ПАВ, что обеспечивает излучение и регистрацию ПАВ в двух независимых направлениях одним преобразователем.

Предлагаемый преобразователь мо-. жет работать в режиме однонаправленного распространения. Излучение волн .происходит с участков систем электродов, потенциалы которых сдвинуты по фазе друг относительно друга на Tl/2, Направленность излучения возникает вследствие того, что волны, излученные с укаэанных участков, интерферируют и в данном направлении складываются. Эффективность преобразования при этом значительно возрастает.

Выполнение для этого случая одной из систем электродов в виде сплошного металлического покрытия упрощает технологию изготовления преобразователя.

Предлагаемый преобразователь имеет в два раза больший рабочий диапазон частот по сравнению с известным устройством. Он может быт ь с высокой точностью настроен на заданную частоту синхронизма, Преобразователь может обеспечивать излучение и регистрацию ПАВ как в двух независимых направлениях, так и в одном при отсутствии излучения в другом.

Предлагаемый преобразователь обеспечивает высокую эффективность преобразования. формула изобретения

1. Преобразователь поверхностных акустических волн, содержащий пьезо2 г 1

Составитель В. банков

Техред М.Коштура Корректор A. Дзятко

Редактор П. Макаревич

Заказ 9380/47 Тираж 959 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам и@обретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5 филиал Allfl ",Патент", г. Ужгород. Ул. Проектная. 4

S 980255 4 электрический эвукопровод и располо- ны непараллельными электродам основ

l женную на нем систему встречно-шты- ной системы. ревых электродов, о т л и ч а e --..,,::.. 3. Преобразователь no n, 1„ о тW u N с я тем, что, с целью расши- л и ч а ю шийся теь, что электрения диапазона рабочих частот N по- у роды дополнительной системе выполвышения точности настройки на задан- нены параллельными электродам основ" ную частоту синхронизма, он содер- ной системы. жит дополнительную систему встречно-штыревых электродов, расположен- Источники информации, ную над основной системой, и разме- !Ф принятые во внимание при экспертизе щенный между ними слой диэлектричес- l. Речицкий В. И. Акустоэлектрон. кого материала. ные радиокомпоненты, M., "Советское ,2. Преобразователь по и. 1, о т- радио", 1980, с. 16, л и ч а ю шийся тем, что элект- 2. Патент США И 3866 154, роды дополнительной системы выполне- 15 кл. 333/30, опублик. 1975 °