Устройство на поверхностных акустических волнах

 

Изобретение относится к радиоэлектронике . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства на поверхностных акустических волнах (ПАВ) за счет обеспечения дифференцирования по времени комплексной огибающей . В устройстве на ПАВ входной 3 и выходной 4 встречно-штыревые преобразователи (ВШП) выполнены веерными. Выходной ВШП 4 выполнен секционированным и апогизован в соответствии с функцией, зависящей от частоты, соответствующей i-му сечению его апертуры. Между ВШП 4 и 5 размещена замедляющая фазосдвигающая металлическая пленка 5 трапецеидальной формы. Общая шина выходного ВШП 4 размещена в i-м сечении его апертуры, в котором выполняется условие акустического синхронизма для средней частоты полосы пропускания. Электроды в секциях ВШП 4 включены противофазно. Это обеспечивает как постоянство сдвига фаз во всей полосе пропускания, так и возможность дифференцирования входного радиосигнала. 1 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 Н 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4770928/22 (22) 19.12.89 (46) 23,03.92. Бюл, N. 11 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) А.П,Абрамов, B,Ã,Áoé÷åíêîB, Ю,Б.Иванов, П.Н. Петров и С.Л. Чулин (53) 621.372.54:621,377,2 (088,8) (56) Абрамов А.П, Устройство дифференцирования комплексной огибающей .узкополосных радиосигналов. — Акустоэлектронные устройства обработки сигналов.,Межвузовский сборник Л ИАП, 1982, вы п.155, с.25—

32, Авторское свидетельство СССР

N726646,,кл. Н 03 Н 9/00, 1977, (54) УСТРОЙСТВО НА ПОВЕРХНОСТНЫХ

АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей!

Ж, 1721789 А1 устройства на поверхностных акустических волнах (ПАВ) за счет обеспечения дифференцирования по времени комплекснойогибающей. В устройстве на ПАВ входной 3 и выходной 4 встречно-штыревые преобразователи (ВШП) выполнены веерными. Выходной ВШП 4 выполнен секционированным и апогизован в соответствии с функцией, зависящей от частоты, соответствующей i-му сечению его апертуры. Между ВШП 4 и 5 размещена замедляющая фазосдвигающая металлическая пленка 5 трапецеидальной формы. Общая шина выходного ВШП 4 размещена в -м сечении его апертуры, в котором выполняется условие акустического синхронизма для средней частоты полосы пропускания, ЭлекТроды в секциях ВШП 4 3 включены противофазно. Это обеспечивает как постоянство сдвига фаз во всей полосе пропускания, так и возможность дифференцирования входного радиосигнала. 1 ил, 1721789

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в акустоэлектронных устройствах обработки сигналов на поверхностных акустических волнах (ПАВ), Известно устройство на ПАВ, содержащее пьезоэлектрический звукопровод, размещенное на его торцовых гранях звукопоглощающее покрытие и и расположенные на его рабочей грани входной и выходной неэквидистантные встречно-штыревые преобразователи (ВШП) с одинаковым числом электродов, расстояния между которыми изменяются по линейному закону в одном направлении, при этом выходной

ВШП аподизован по длине электродов, которые включены противофазно относительно точки, соответствующей средней частоте полосы пропускания ВШП, Данное устройство позволяет осуществлять дифференцирование сигнала, Недостатком данного устройства является малая точность дифференцирования входного радиосигнала и совмещение в устройстве двух линейных преобразований.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является устройство на ПАВ, содержащее пьезоэлектрический звукопровод, размещенное на его торцовых гранях звукопоглощающее покрытие, расположенные на его рабочей грани входной и выходной ВШП, выполненные веерными, общие и сигнальные шины которых параллельны направлению распространения

ПАВ, и размещенную между входным и выходным ВШП замедляющую фазосдвигающую металлическую пленку трапецеидальной формы, верхнее и нижнее основания которой параллельны направлению распространения ПАВ, а их длина обратно пропорциональна верхней и нижней граничным частотам полосы пропускания

ВШП соответственно.

Известное устройство имеет амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), близкую к прямоугольной, и позволяет получить постоянный фазовый сдвиг во всей полосе пропускания устройства. Однако оно имеет узкие функциональные возможности, не обеспечивая дифференцирование входного радиосигнала.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения дифференцирования по времени комплексной огибающей входного радиосигнала.

Это достигается тем, что в устройстве на ПАВ, содержащем пьезоэлектрический звукопровод, размещенное на его торцовых гранях звукопоглощающее покрытие, расположенные на его рабочей грани входной и выходной ВШП, выполненные веерообразными, общие и сигнальные шины которых параллельны направлению распространения ПАВ, и размещенную между. входным и выходным ВШП замедляющую фазосдвигающую металлическую пленку трапецеидальной формы, верхнее и нижнее основания которой параллельны направлению распространения ПАВ, а их длина обратно пропорциональна верхней и нижней граничным частотам полосы пропускания соответственно, выходной ВШП аподизован в соответствии с функцией

k (cu) = i Во (в; — в,) I при (ао — Лв/2) йИ (в, + Лв/2), где k (и ) — функция аподизации;

Вс — коэффициент пропорциональности функции аподизации; со, — средняя частота полосы пропускания выходного ВШП;

Ли) — полоса пропускания выходного

ВШП; ю — частота, соответствующая -му сечению апертуры ВШП, при этом нормированное количество рабочих пар электродов в i-м сечении апертуры выходного ВШП вдоль направления распространения ПАВ выбрано из выражения

N j 2 i {(dj — й)() макс А С0 где М вЂ” количество рабочих пар электродов в i-м сечении апертуры выходного ВШП;

Мраке — наибольшее количество пар электродов, входящих в состав выходного

ВШП, общая шина выходного ВШП, выполненного секционированным, размещена a i-м сечении его апертуры, в котором выполняется условие акустического синхронизма для полосы пропускания выходного ВШП, а его электроды, размещенные по разные стороны от общей шины, включены противофазно.

На чертеже показана топологическая структура устройства на ПАВ.

На пьезоэлектрическом звукопроводе 1 размещено звукопоглощающее покрытие 2, входной ВШП 3, выходной ВШП 4 и заме— дляющая фазосдвигающая металлическая пленка 5. Электроды входного В Ш П 3 объединены сигнальной шиной 6 и общей шиной

7. Электроды выходного ВШП 4 объединены общей шиной 8 и сигнальными шинами 9, Входной 3 и выходной 4 ВШП выполнены веерными, Замедляющая фазосдвигающая металлическая пленка 5 выполнена трапецеидальной формы.

1721789

Устройство на ПАВ работает следующим образом, При воздействии на вход устройства радиосигнала входной ВШП 3 возбуждает в пьезоэлектрическом звукопроводе 1 ПАВ, которые распространяются в обе стороны от BLLIR 3. Эти ПАВ первоначально взаимодействуют с замедляющей фазосдвигающей металлической пленкой 5, а затем с выходным ВШП 4, Входной 3 и выходной 4

4 ВШП имеют одинаковые средние частоты полосы пропускания (равные средней частоте входного сигнала), одинаковую ширину полосы пропускания, одинаковые длительности своих импульсных характеристик, содержат одинаковое число электродов и расположены симметрично относительно замедляющей фаэосдвигающей металлической пленки 5. При этом АЧХ неаподизованного веерного ВШП близка к прямоугольной форме и в ней полностью отсутствуют Френелевские пульсации, свойственные неэквидистантным ВШП. Поскольку в веерном BLUll различным частотам полосы пропускания соответствуют вполне определенные i-е сечения (или группа 1-х сечений) его апертуры вдоль направления распространения ПАВ, введение аподиэации выходного ВШП по длине электродов в соответствии с укаэанной выше функцией, при которой нормированное число пар рабочих электродов в i-м сечении (или группе i-x сечений) апертуры выходного

ВШП 4 вдоль направления распространения ПАВ выбрано из приведенного выше выражения, позволяет получить АЧХ ВШП

4, соответствующую закону аподизации длины его электродов, При этом расположение общей шины 8 выходного BLUll 4 в i-м сечении его апертуры, в котором выполняется условие акустического синхрониэма для средней частоты его пОлосы пропускания, позволяет электроды, перекрывающие диапазон частот в, в < (в, + Лв/2), включить противофазно по отношению к его электродам, прекрывающим диапазон частот (вс — Лв/2) в; в,что наряду с соединением между собой сигнальных шин 9 выходного ВШП 4 обеспечивает формирование линейно-ломаной фазочастотной характеристики (cDЧХ) ВLLIП 4 со скачком фазы на л на частоте во его полосы пропускания.

Для того, чтобы получить ФЧХ устройства на ПАВ, совпадающую с ФЧХ дифференци-, атора радиосигналов, необходимо между входным ВШП 3 и выходным ВШП 4 разместить замедляющую фазосдвигающую металлическую пленку 5 трапецеидальной формы, которая обеспечивает для каждой

55 частотной составляющей полосы пропускания устройства фазовый сдвиг на величину (2п+1) л/2, где n = 0,2,4,6... При этом в устройстве на ПАВ достигается не только постоянный фазовый сдвиг во всей полосе пропускания, но и осуществляется дифференцирование по времени комплексной огибающей входного радиосигнала.

Предлагаемое устройство на ПАВ обладает широкими функциональными воэможностями, обеспечивая дифференцирование входного радиосигнала.

Формула изобретения

Устройство на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащее пьезоэлектрический звукопровод, размещенное на его торцовых гранях звукопоглощающее покрытие, расположенные на его рабочей грани входной и выходной встречно-штыревые преобразователи (ВШП), выполненные веерными, общие и сигнальные шины которых параллельны направлению распространения ПАВ, и размещенную между входным и выходным BLUll замедляющую фазосдвигающую металлическую пленку трапецеидальной формы, верхнее и нижнее основания которых параллельны направлению распространения ПАВ, а их длина обратно пропорциональна верхней и нижней граничным частотам полосы пропускания ВШП соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения дифференцирования по времени комплексной огибающей входного радиосигнала, выходной ВШП аподизован в соответствии с функцией:

k (в;) = IBo (Ni — в,)! и р и (в — Л в/2) и (ва + Л в/2), где k (в;) — функция аподизации;

Во — коэффициент пропорциональности функции аподизации, с; вс — средняя частота полосы пропускания выходного ВШП, 1/с;

Лв — полоса пропускания выходного

ВШП, 1/c; в; — частота, соответствующая i-му сечению апертуры выходного ВШП, 1/с, при этом нормированное количество рабочих пар электродов в 1-м сечении апертуры выходного ВШП вдоль направления распространения ПАВ выбрано из выражения:

Ъ вЂ” I Â: Ь (Nмакс h в где N — количество рабочих пар электродов в i-м сечении апертуры выходного ВШП;

NM>« — наибольшее количество пар электродов, входящих в состав выходного

ВШП, 1721789

25

35

45

Составитель В.Банков

Техред М.Моргентал Корректор А,Осауленко

Редактор Н.Тупица

Заказ 963 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 общая шина выходного ВШП, выполненного секционированным, размещена в сечении его апертуры, в котором выполняется условие акустического синхронизма для средней частоты полосы пропускания выходного ВШП, а его электроды, размещенные по разные стороны от общей шины, включены противофазно.