Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах

 

ЙОЙюд ноетнук АКз тичЕских водадх (ПАВ ) содерзкщий звукбпровод ,на пэверхносфн KOTOipofb в nepisQM кгшалё акустически псх лёАов ательио распояожеш входао преббраэоватепь ПАВ и однородг ная отражательная Л епетка d простраК ствёншш периодом Л д, во втором ; ftane - однородная отражатель- ; ная решетка и выходной преобраэбватель ИАВ вторая, однородная отража ;, редютка раэмещека параяпель-г но первой однородной отражательной решетке, длины которых равны, о т л и чаю п и и ibя тек, что, с делыо уве;ш(чения уровня подавления боковых лепестков, вторая однородная от аж0тель.ная решетка вмполвена в виде трех частей пространствен- . ный период средней части равен проГстранственному периоду первой одноуродкой отражательной решетки с коi торьш пространственные периода 6о-; :ковых частей, длины и коэА$«циенты I отражения KoTojMitx равны, связаны I следующим соотноиеяием: Ч.-У iL 1 .: А t. ь ЧгдеХ ,AO. прострайственшле периоды -2. первой и второй боКовых частей соответственио; / - вшрйна второй одаюродной отражательной решетки. ; причем i где N - длина кажддй из боковых :-, ; .: : . ;:;.; .. ,.-;. NO-длина средней .части; Р1.,Гд - |:оэ фйн;нёнта отражения О. - боковрй и средней ча тей ел ответственно; ; N 1 - Коэ 1АициеИт, зависяпщй от СХ) , функции аподизации, ja ширина второй однородной отража00 гтельной решетки по крайней мере в а iдва раза болыве ширины первой од;Нородной отражательной репётки.

as )и)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ОСЮМВ6 . РЕСПУБЛИК

3)д) Н 03 Н 9/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЫИТЕ Т СССР

ЙО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N AETOPCHOhtPJ EV нричем

1(2) ) 3354501/l 8-23 (22) Î4.)).8)

:(46) 15.)).83.Бюл. В 42 (72) В.А.Калинин,. В.И..Михайлов, В.В.Штыков и В.С.Юрьев

J(53) 62).317(088.83: (56). 1, Речицкий В.;И.Акустоэлектрон- ные радиокомпоненты. И,, "Советское радио", )980, с.138, рис.4.35.

2. Там же, с.209:, рис.б;23 (прототип) . (54) (57) -ПОЛОСОВОЙ.ФКПЬ7Р:НА ПОВЕРХ--: .- НОЕТНЬ)Х аМП)ЧЕС)5)Х ВОаЬХ (ПАВ),.-. содержащий звукопровод,на новерхн6сти которого в первом канале акустнческй последовательно расположены входной: преобразив атель ПАВ: и. первал однород, ная отражательная )решетка с простран- ственным периодом .7)+,. во втором ка-;

:нале ™ вторая однородная отражатель-.

"ная-решетка и выходной преобразова- тель ))АВ,.вторая однородная отража":тельная решетка:размещена параллель-. но первой однородной отражательной: решетке, длины которых равны, о т,л и ч а ю щ и и с- я тем, что, с

:целью увеннчения уровня подавления

, .боковых лепестков, в горая однород- ная отражательная решетка выполнена: .в виде. трен частей, пространствен. ный период средней части равен пространственному периоду первой одно-родной отражательной решетки, с которым пространственные периоды бо-:ковых частей, длины и коэАЬициенты ! Отражения которы равны, связ ны

::следующим соотношением: AC Во 1 AO Я%2 л, м,, ь, Z гдето . Л - пространственные периоды . Я I Я ) ;2- первой я второй боковых частей соответственно;, М2 — ширина второй однородной отражательной решетки,,И г2 «g p2,, где И - длина каждой нз боковых частей;

Мо - длина средней части;

; гО -. фоэффициентй отражения !.боковрй и средней частей ответственно; . Ф, - коэААициент, зависящий от функции аподизацнн, ;а ширина второй однородной отража:тельной решетки по крайней мере s " два раза больше ширины первой од нородной отражательной решетки. причем,Изобретение относится к радиотехнике, а именно к акустоэлектронике, и может быть использовано при создании фильтров на поверхностных акустических волнах (ПАВ ), использующих наклонные отражательные решетки (OP ).

Известен фильтр на ПАВ, содержа- щий звукопровод, на поверхности которого расположены в, двух параллельных каналах входной и выходной встреч- но-штыревые преобразователи (BpgI) и две аподиэнрованные отражательные решетки, длина и ширина которых равны, причем они формируют 7-образный путь распространения ПАВ 1 ).

Недостатком этого фильтра являет" ся сложность в его изготовлении, ошибки в воспроизведении топологии которого приводят к снижению уровня подавления боковых лепестков.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является полосовой фильтр íà ПАВ, содержащий эвукопровод, на поверхности которого в первом канале акустически последовательно расположены входной преобразователь ПАВ и .первая однородная отражательная решетка, во втором канале - вторая однородная отражательная решетка, идентичная первой, и выходной преобразователь ПАВ, вто" рая однородная отражательная решетка размещена параллельно первой 1.2).

Недостатком известного дщльтра является невысокий уровень подавле" ния боковых лепестков, что ухудшает прямоугольность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ ), Цель изобретения — увеличение уровня подавления боковых лепестков.

Поставленная цель достигается тем, что в полосовом фильтре на ПАВ, содержащем эвукопровод, на поверх.ности которого в первом канале акустически последовательно расположены входной преобразователь ПАВ и первая однородная отражательная решетка с пространственным периодом

Лр, во втором канале - вторая однородная отражательная решетка и выходI .ной преобразователь ПАВ, вторая одно родная отражательная решетка размещена параллельно первой однородной отражательной решетке, длины которых равны, вторая однородная отражатель ная решетка выполнена в виде трех частей, пространственный период средней части равен пространственному периоду первой однородной отражатель054886 3 ной решетки, с которым пространственные периоды боковых частей, длины и коэффициенты отражения которых равны,,связаны следунщим соотношением

Ф„

-Л Л

ЛФ 12 ЛФ гдеЛ,Л вЂ” пространственные периоды

2 первой и второй боковых

10 частей соответственно; .М2 - ширина второй однородной отражательной решетки, „г» 1 1о "о где М .- длина каж4ой из боковых частей;

N0 — длина средней части, г, о- коэФфициенты отражейия боковой н средней частей соответственно; а %- коэффициент, зависящий от функции аподизации, а ширина второй однородной отражательной решетки по крайней мере в два раза больше ширины первой .од нородной отражательной решетки.

На фиг. 1 .и 2 показаны примеры выполнения фильтра.

На фиг. 1 изображен фильтр, содержащий звукопровод 1, входной и

36 выходной преобразователи ПАВ 2 и 3, первую однородную отражательную. реветку 4, вторую однородную отражательную решетку, включающую среднюю часть 5, боковые части 6 и 7.

На фиг. 2 изображена возможная модификация фильтра, который содержит звукопровод 8, входной и выходной преобразователи ПАВ 9 и 1О, первую однородную отражательную решет411 ку, жключаюшую среднюю часть 11, боковые части 12 и 13, и вторую отражательную решетку, включаюшую среднюю часть !4, боковые части 15 и 16.

Неоднородности отражательных ре,1 шеток могут быть выполнены в виде топографических изменений рельефа подложки (канавки либо в виде весовых нагрузок (металлические полоски1.

Фильтр (фиг.1 ) работает следующим

О образом.

На преобразователь 2 подается радиосигнал, подлежащий полосовой фильтррации, им возбуждается ПАВ, распространяюшаяся в направлении решетки

4, которая переотражает ПАВ на части

5, 6 и 7 второй решетки, частотная характеристика которой представляет собой сумму трех парциальных частотных характеристик (в лриближении слаtD р

6?,2 фиь.!

ВНИИПИ Заказ 9118/57 Тираж 936 Подписное

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

3 г 054 бого отражения действует принцип

„суперпоэицин частотных характерис тик 2-образных отражательных решеток ). Ж(бь}с ф „Мге!пС(вбн„)Я(С М В<пС«

«(во ss> + Ti ) t r< N< st n s (7id M>) +

+ЯN иc(Jld"М -Я). . А,-, 8,-Я, При усповии: "- — «в

1 1 2 лФ м2 . ЬФ ,влияние решетки 4 практически не сказывается на суммарную частотную характеристику.

Выбор параметров боковых частей производят из условия компенсации . выбранными "амплитудами" боковых

I решеток г боковых лепестков суммарной частотйой характеристики.

Например, возьмем преобразование

Фурье от функции Хэмминга:

Р (Ш (Чг - "О> 2 Э 31 П С (Х- 3i ) ? 0I 54 Si ll C X +

+О,2Э Выс (Х+ У) ) это преобразование содержит. три сла гаемыхр которые реализуются второй. отражательной решеткой. При условии ц,2 обеспечивается уровень о,гв.

N г О,В

О О подавления боковых лепестков порядка 45 дБе

Полоса пропускания фильтра опре-, -, деляется шириной второй отражатель88Ь 4 ной решетки, .для которой доляно. выполняться соотношение(2М +И )М г С0 3

4 0 24 р п что обеспечивает слабое отражение РЛВ по мере распространения II решетке.

В фильтре (фиг.2i первая отражательная решетка- -.акже выполнена из трех частей, что позволяет увеличить крутизну скатов АЧХ, при этом ширина отражательной решетки во втором канале по крайней мере в три раза больше ширинырешетки. в первом канале.

Таким образом, взвешивание тракта из отражательных решеток можно осуществить простым методом — выполнением отражательной решетки из нескольких частей с центральными частотами, лежащими по обе стороны от центральной частоты средней части решетки. При этом значительно упрощается изготовление фильтра, так как кажцая решетка представляет,собой однородную решетку. Взвешивание обоих каналов позволяет улучшить частотные характеристики однако следует выполнять приведенные соотношения ширин отражательных решеток,в противном случае перемножение частотных характеристик в параллельных каналах может привести к искажениям общей частотной характеристики.

Предложенный фильтр при проведен-. ных испытаниях показал, что параметры его частотной характеристики не уступают йараметрам частотной. характеристики фильтров с решетками, взвешенными по форме, а крутизна скатов частотной характеристики увеличилась на 35_#_ (в сравне нии с базовым объектом?.