Рекурсивный фильтр на поверхностных акустических волнах
Изобретение относится к акустоэлектронике. Целью изобретения является снижение уровня внеполосных сигналов и уменьшение искажений спектра полезного сигнала. Рекурсивный фильтр на ПАВ содержит встречно-штыревые (ВШП) преобразователи 1 и 2, усилитель 3, аттенюатор 4, фазовращатель 5, сумматор 6, пьезоэлектрический звукопровод 7. Один из входов сумматора 6 соединен с входом фильтра, другой - с выходом фазовращателя 5, а выход -с ВШП 1. ВШП 2 соединен с входом усилителя 3, выход которого соединен с выходом фильтра и входом аттенюатора 4, Выход аттенюатора 4 соединен с входом фазовращателя 5. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 Н 9/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4855070/22 (22) 27.07,90 (46) 23,09,92. Бюл. Q 35 (71) Одесский политехнический институт (72) А.Н. Калашников и А.Ф. Назаренко (56) Авторское свидетельство СССР
М 836779, кл.. Н 03 Н 9/42, 1979.
Непай J., Fefdman М. Electrical tunable паггои-bandwith SAW filter//lEEE
Ultrasonics Symp. Proc., 1980, р. 332-335; (54) РЕКУРСИВНЫЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ (57) Изобретение. относится к акустоэлектронике. Целью изобретения является сни„)5U„„1764137 А1
В жение уровня внеполосных сигналов и уменьшение искажений спектра полезного сигнала. Рекурсивйый фильтр íà пАВ со-. держит встречно-штыревые(ВШП) преобразователи 1 и 2, усилитель 3, аттенюатор 4, фазовращатель 5, сумматор 6, пьезоэлектрический звукопровод 7. Один из входов сумматора 6 соединен с входом. фильтра, другой — с выходом фазовращателя 5, а выход — с BLllll 1. ВШП 2 соединен с входом усилителя 3, выход которого соединен с выходом фильтра и входом аттенюатора 4, Выход аттенюатора 4 соединен с входом фазовращателя 5. 3 ил.
1764137 3 .... 4 1"
Изобретейие"относится к акустоэлект- H1(N), Нг(в ) — АЧХ первого и второго
pîíèêå и может найти применение в радио- BLL! fl соответственно; . технических устройствах. обработки Tn — время распространения ПАВ меж информации. ::..:,:::,:-::: ..:,":-.:-..:::. ;:: " ---;. .::: "."-: - ду центрами BLUfl., M3QQQTeн рециркулятор на поверхност- 5:: Анализ соотношения показывает, что в ных акустических волнах (ПАВ), содержа- полосе пропускания фильтра на ПАВ, обращий" двухвходовый сумматор, один из - зованного первым и вторым ВШП, при вы-. входов которого соедййен с входом устрой- полнении условий
"ства, утаил итenь; вход которого соедийен с секциями Штырей выходного:встречно-шты- 10 Н (в) х Нг(в ) х 6-х К < 1, ревого преобразователя (ВШП), а выход - С вторым входом сумматора, причем выход - !гп,!ехро p) х ехр(-J а Т 2)) =: сумматора соединен с входами эмиттерных
"повторителей;:выходы которых соедйненыс... Н,(щ) x Hq(m ) x G x К - 1 узкополосными согласующими цепями, вы- 15 ходы согласующих цепей соединены с сек- . где Im(} — операция выделения мнимой ча циями штырей входного ВШП; которые Стикомплекрсногочйсла, вместе с секциями штырей выходного ВШП вЂ” знаменатель принимает действительное
- " образуют линии задержки с определенны-- значение, меньшее единицы; что прйводит ми центральными частями и групповым вре- 20 ic âîàðàñòàíèþ зйачений Hn(cu ). Изменение менем запаздывания. :-- .", :,... - "-: " -.".::::: -: фазового сдвига, вносимого фазовращатеНедостатком рециркулятора на ПАВ яа- " лем; приводит к изменению частоты, на коляется наличие нескольких Ilonoc пропуска-: торой происходит возрастание зйачений ния амплитудно-частотной характеристики: АЧХ прототипа, а изменение коэффициента (АЧХ) устройства, что не позволяет осущест- 25 передачи аттенюатора — к изменению вели влять достаточное подавление внеполос- - чины возрастания, На частотах, близких к ных сигналов при использовании : резонансной, фазовращательвносит пбсторецйркулятора в качестве полосовогофиль-:" янййй фазовый сдвиг в выходной сигнал тра,:,::.. - .: : : - .:- - - устройства, что приводит к линеййым искаЙаиболее близким к изобретению явля- 30 жениям спектра входного сигнала (искажеется рекурсивный фильтр на ПАВ, содержа- ния отсутствуют только в случае линейн6 щий два ВШП, размещенные на:-.:: зависящего от частоть! фазового сдвига —. пьезоэлектрическом звукопроводе, c00T .:..задержка сигнала). За пределами полосы ветствующие суммирующие шины которых пропусканйяфильтрана ПАВ,образованносоединены с общим проводом, причем вто- 35 го первым и вторым ВШП, обратная связь рая суммирующая шина первого преобразо- оказывает слабое влияние íà Н (в ), знамевателя соединена с входом устройства N натель отношейия близок к единице; и АЧХ входом фазовращателя, фазовращатель, устройства приближенно равна G х exp(j р). выход которого соединей с входом усилите- . Частотная селекция осуществляется путем ля, усилитель,- выход которого соединен с 40 увеличения коэффициента передачи на опвыходом устройства и входом аттенюатора, ". ределенных частотах в полосе пропускания аттенюатор, выход которого соединен с вто- исходного фильтра на ПАВ без подавления рой суммирующей шиной второго ВШП. внеположных сигналов. Кроме того, при выНедостатками такого фильтра являются полнений аттенюатора пассивным (напривысокий уровень внеполосных сигналов, 45 мер, в виде потенциометра) образуется вйесение фазового сдвига в выходной сиг-, паразитная цепь передачи входного сигнайаи устройства (т, е; внесение линейных ис- . ла через исходный фильтр на ПАВ и аттенюкажений в спектр йолезйого сигнала), атор на выход устройства, что вынуждает наличие паразйтйых сигналов и потерь. АЧХ .. усложнять конструкцию аттенюатора. прототипа Н (в) имеет вид 50 Вследствие соединения выхода генератора входного сигнала и первого ВШП часть
Нп (а) = . - - ...,, . энергии входного сигнала теряется на излучение ПАВ, а на выходе генератора появля,ются паразитные сигналы, которые могут где в - круговая частота; . 55 привести к нарушению режима его работы. ф- фазовый сдвиг фазовращателя; . Таким образом, недостатками прототипа явG - коэффициент усиления усилителя; ляются высокий уровень внеполосных сигК вЂ”. коэффициент передачи аттенюато- налов, паразитных потерь и линейных ра; искажений.
1764137
5 6
Целью изобретения является снйжение - Рекурсивйый фильтр на ПАВ состоит иэ уровня"внеполосных сигналов: и уменьше- ВШП 1, 2, усилителя 3, аттенюатора 4, фание искаженйй спектра полезноro сигйала: -- - зовращателя 5, сумматора 6, пьезоэлектриПоставленная цельдостигаетсятем,что " ческоro звукопровода 7, Один из входов в рекурсивный фильтр на ПАВ; содержащий 5 сумматора 6 соединен с входом устройства, : пьезоэлектрический звукопровод и pacrio- . другой — с выходбм фазовращателя 5, а выложенйые на его поверхйости входной и ход — с ВШП 1, BLUfl 2 соединен с входом выходной ВШП; первые суммирующие ши- уСилителя 3, выход которого соединен с вы, ны которых соединены c oáùèì проводом, :." ходом устройства и входом аттенюатора 4. фазовращатель, а также последовательно 10 Выход аттенюатора 4 соединен с входом соединеннме усилитель и аттенюатор, вве-.. ., : фазовращателя 5, ден двухвходовый сумматор, один из входов ;-.: Фильтр работает следующим образом, .. которого соединен с входом фильтра, вто- Входной сигнал через сумматор8 поступает рой — с выходом фазовращателя; а выход — . . ::: на ВШП 1; где преобразуется e ПАВ, котос второй суммирующей шиной входного 15 рые, распространяясь по звукоароводу 7, ВШП, вторая суммйруЮщая шина выходно- преобразуются в электрический сигнал на
rî BLUfl соединена с входом усилителя, вы - ВШП 2. С ВШП 2 электрический сигнал поход которого соедийен С выходом фильтра, - : ступает на усилитель 3. далее на "выход а вйходаттенюатора — с входом фаэовраща- . : фильтра и на вход аттанюатора 4, à с его
-.,-теля." " : :,,::,:::.. ::.-. :::,- . ::.;: .:::, :..: -20
АЧХ фильтра Ну(в ), определяемая на " .фазовращателя 5 сигнал поступает на втоосновании приведенного на фиг. 2 графа, -:: .рой вход сумматора: 6, где суммйруется с ,гократная рецйркуляция сигналов по цепи
Н (в) = — . ".:.:.: -,.-:: — .:::,:: 25 ВШП 1.— ВШП 2- усилитель 3-"аттенюатор
"" " " " i<»» н ° ., .- -: ::;:. "4- фазовращатель 5- сумматор 6, хР (Ш Т12 ) х Н2 (Ф х б х Х к ехр fop ,<, . . . . Двухвходовйй сумматор 7 имеет едиАнализ соотй6шения показывает; что в ничный коэффициент усиленйя по обоим предлагаемом устройстве отсутствует вне-., - входам. Для предотвращения самовозбужсение фазового Сдвига в выходной сигнал. 30 денйя фильтра модуль коэффициента переЗа пределами полосы пропускания исход- :. дачи цепи ВШП 1 — ВШП 2 — усилитель 3— його фильтра на ПАВ знаменатель отноше;-, .... аттенюатор 4 — фазовращатель 5 — сумматор сия близок к едийице, а АЧХ устройства . -.6должен быть меньше единицы. приближенно равна произведению . Предлагаемый фильтр имеет следую ::Нт(со) х ехр(-j в T)2) х Н2(и) х G, Внеполос- 35 щие преимущества. понижен уровень вненые сигналы при этом ослабляатся в той же:: полосных сигналов, паразитных потерь,.
: степени, в которой они ослабляются исход- - линейных искажений спектра полезного ным фильтром на ПАВ; Кроме того, в пред- сигнала. Экспериментальная проверка полагаемой конструкции отсутствует казала, что добротность предлагаемого ре- непосредственная связь источййков сигна- 40 курсивного фил ьтра на ПАВ может быть лов между собой, что позволяет снизить па- плавно повышена в 30 и более раз по сравразитные сигналй и потери.. ". нению с исходным . центральная частота моСущественным отличием предлагаемо- жет регулироваться в "пределах нескольких го устройства является новая связь элемен- . процентов, относительный уровень боковых тов койструкции: электрическая цепь, 45 лепестков может быть ниже на 20 дБ и босостоящая из каскадно соединенных усили- лее, чем у исходйогo фильтра, Изобретение теля и фильтра на llAB, охватывается петлей может использовзться в качестве элемента . обратной связи, состоящей из аттенюатdpа с регулируемой полосой пропускания и цени фазовращателя, при этом суммирование тральной частотой, например; в многока- . входного сигнала и сигнала цепи обратной 50 нальных фильтрах, адаптивных фильтрах, связи осуществляется сумматором, что не гребенчатых фильтрах, фильтрах промежувстречается в известйых технических реше- точной частоты радиоприемных устройств, ниях, и позволяет снизить уровень внепо- " Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я лосных сигналов, параэитных потерь и - Рекурсивный фильтр на поверхностлинейных искажений спектра полезного 55 ных акустических волнах (ПАВ), содержасигнала, щий пьезоэлектрический звукопровод и
Нафиг.1изображен граф прототипа;на расположейные на его поверхности, входфиг. 2 — граф предлагаемого устройства; на ной и выходной встречно-штыревые преобфиг. 3 — его структурная схема. — разователи (Blilll). первые суммирующие шины которых соединены с общим прово1764137
pap(j Составитель А,Калашников Тех ред М.Моргентал Корректор В.Петраш Редактор Г.Бельская Заказ 3462 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб„4/Б Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 дом, а также последовательно соединенные усилитель и аттенюатор и фазовращатель, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня внеполосных сигналов и уменьшения искажений спектра полезного сигнала, в него введен двухвходовый сумматор, один из входов которого соединен с входом фильтра, второй — с входом фазовращателя, а выхрд — с второй суммирующей шиной входного Bmll, вторая суммирующая шина выходного ВШП соединена с вхо5 дом усилителя, выход которого соединен с выходом фильтра, а выход аттенюатора — с входом фазовращателя.
