Регулируемый акустоэлектронный фазовращатель

 

Изобретение относится к радиоэлектронике. Целью изобретения является повышение точности регулирования регулируемого акустоэлектронного фазовращателя. Регулируемый акустоэлектронный фазовращатель содержит звукопроводящую подложку 1, выполненную из полидоменного монокристалла сегнетоэлектрика - сегнетоэластика, изоморфного молибдату гадолиния, в виде пластины Z-среза, содержащей по крайней мере один полосовой домен 2 с двумя плоскими доменными границами 3, и расположенные на ней основные входной и выходной 5 преобразователи акустический волн (АВ), размещенные в основном акустическом канале по разные стороны от полосового домена 2. Между основными входным 4 и выходным 5 преобразователями АВ расположены управляющие электроды 6 и 7, соединенные с выходными клеммами 8 и 9 источника постоянного напряжения 10. В регулируемый акустоэлектронный фазовращатель введены также генератор опорного сигнала, сумматор, блок формирования сигнала управления и дополнительные входные и выходные преобразователи АВ, образующие два дополнительных акустических канала, продольные оси симметрии которых параллельны одна другой. 1 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре обработки сигналов. Целью изобретения является повышение точности регулирования. Регулируемый акустоэлектронный фазовращатель изображен на чертеже. Регулируемый акустоэлектронный фазовращатель содержит звукопроводящую подложку 1, выполненную из полидоменного монокристалла сегнетоэлектрика-сегнетоэластика, изоморфного молибдату гадолиния, в виде пластины Z-среза, содержащей по крайней мере один полосовой домен 2 с двумя плоскими доменными границами 3 и расположенные на ней основные входной 4 и выходной 5 преобразователи акустических волн (АВ), размещенных в основном акустическом канале по разные стороны от полосового домена 2. Плоские доменные границы 3 полосового домена 2 размещены под острым углом к продольной оси симметрии основного акустического канала. Между основными входным 4 и выходным 5 преобразователями АВ расположены управляющие электроды 6, 7, соединенные с выходными клеммами 8, 9 источника постоянного напряжения 10. В регулируемый акустоэлектронный фазовращатель введены также дополнительные входные 11, 12 и выходные 13, 14 преобразователи АВ, образующие два дополнительных акустических канала, продольные оси симметрии которых параллельны одна другой или расположены на одной прямой, при этом первые дополнительные входной 11 и выходной 13 преобразователи АВ размещены по разные стороны от полосового домена 2 звукопроводящей подложки 1, а вторые дополнительные входной 12 и выходной 14 преобразователи АВ соединены с выходом генератора опорного синусоидального сигнала 15, а выводы дополнительных выходных преобразователей АВ 13, 14 соединены с входами 16, 17 сумматора 18, выход которого через блок 19 формирования сигнала управления соединен с управляющим входом 20 источника регулируемого напряжения 10. В качестве основных 4, 5 и дополнительных 11-14 преобразователей АВ могут быть использованы как преобразователи поверхностных АВ, так и преобразователи объемных АВ. Регулируемый акустоэлектронный фазовращатель работает следующим образом. При подаче входного радиочастотного сигнала на входной преобразователь 4 в звукопроводящей подложке 1 распространяются АВ (поверхностные АВ или объемные АВ в зависимости от типа преобразователей 4, 5 основного акустического канала) в направлении выходного преобразователя 5, на котором они преобразуются в электромагнитный разночастотный выходной сигнал, задержанный относительно входного на время, определяемое длиной основного акустического канала и скоростью распространения акустических волн в нем. При этом, поскольку скорости АВ (поверхностных и объемных) в кристалле, изоморфном молибдату гадолиния, в направлении, составляющем острый угол с плоскостью доменной границы 3, различны в соседних доменах, то временная задержка, а следовательно, и фазовый сдвиг выходного электромагнитного сигнала относительно входного однозначно определяются шириной полосового домена 2 в направлении геометрической оси основного акустического канала. При наличии на выходных клеммах 8, 9 источника 10, а следовательно, и на управляющих электродах 6, 7 постоянного электрического напряжения, создающего в области под электродами 6, 7 электрическое поле Е, превышающее по величине соответствующее коэрцетивное значение Е_о в силу сегнетоэлектрических свойств материала звукопроводящей подложки 1 имеет место ее переполяризация, которая, благодаря сегнетоэластической природе материала подложки 1, осуществляется путем бокового движения плоских доменных границ 3, что в зависимости от знака, приложенного к электродам 6, 7 электрического напряжения, приводит к расширению или сужению полосового домена 2, т. е. к изменению его ширины в направлении основного акустического канала и, как следствие, к соответствующему изменению фазового сдвига выходного радиочастотного сигнала относительно входного. Величина Δ ϕэтого фазового сдвига однозначно определяется величиной изменения Δх ширины полосового домена 2. Обработка величины заданного фазового сдвига Δ ϕ в регулируемом акустоэлектронном фазовращателе осуществляется с использованием отрицательной обратной связи по положению доменных границ 3, вернее по ширине полосового домена 2. Цепь обратной связи образована двумя дополнительными акустическими каналами (преобразователи 11, 13 и 12, 14), запитываемыми от генератора 15 опорного сигнала и играющими вместе с сумматором 18 роль датчика ширины Δх полосового домена 2, а также блоком 19 формирователя сигнала управления, выполняющими функции элемента сравнения, и регулируемым источником 10, играющим роль исполнительного органа. Благодаря введению обратной связи, реализованной указанным образом, в регулируемом акустоэлектронном фазовращателя, по сравнению с аналогичным устройством, обеспечивается повышение точности регулирования фазы путем автоматической коррекции величины и знака постоянного электрического напряжения, приложенного от источника 10 к управляющим электродам 6, 7, требуемого для реализации заданной ширины Δх полосового домена 2, а следовательно, и заданного значения фазового сдвига Δ ϕ.

Формула изобретения

РЕГУЛИРУЕМЫЙ АКУСТОЭЛЕКТРОННЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ, содержащий звукопроводящую подложку, выполненную из полидоменного монокристалла сегнетоэлектрика-сегнетоэластика, изоморфного молибдату гадолиния, в виде пластины Z-среза, содержащей по крайней мере один полосовой домен с двумя плоскими доменными границами, и расположенные на ней основные входной и выходной преобразователи акустических волн (АВ), размещенные в основном акустическом канале по разные стороны от полосового домена, плоские доменные границы которого размещены под острым углом к продольной оси симметрии основного акустического канала, управляющие электроды, расположенные между основными входным и выходным преобразователями АВ и соединенные с выходными клеммами регулируемого источника постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него введены генератор опорного синусоидального сигнала, сумматор, блок формирования сигнала управления и дополнительные входные и выходные преобразователи АВ, образующие два дополнительных акустических канала, продольные оси симметрии которых параллельны одна другой или расположены на одной прямой, при этом первые дополнительные входной и выходной преобразователи АВ размещены по разные стороны от полосового домена звукопроводящей подложки, а вторые дополнительные входной и выходной преобразователи АВ по одну сторону от него, причем выводы обоих дополнительных входных преобразователей АВ соединены с выходом генератора опорного синусоидального сигнала, а выводы дополнительных выходных преобразователей АВ соединены с входами сумматора, выход которого через блок формирования сигнала управления соединен с управляющим входом регулируемого источника напряжения.

РИСУНКИ

Рисунок 1