Фильтр на поверхностных акустических волнах

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 Н 9/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К ПАТЕНТУ

1 ° ° 0 . (21) 4773378/22 (22) 25.12;89 (46) 15.12.92. Бюл. KL 46 (71) Ленинградский центр научно-технического творчества молодежи "Эра" (72) В.И,Платонов (73) В.И.Платонов (56) Речицкий В.И; Акустоэлектронные радиокомпоненты. М., Сов. радио, 1980; с.

174-179.

Каринскйй С.С. Устройство обработки

-. сйгналов на ультразвуковых поверхностнйх волнах. M.: Сов. радио, 1975, с. 176.

- (54) .ФИЛЬТР HA ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУ.СТИЧЕСКЙХ ВОЛ Н4Х

„., ЯЛ„„1782334 АЗ

2 (57) Изобретение относится к радиотехнике, и может быть исйользовано для формирования и сжатия щирокополосных сигналов в устройствах на поверхностных акустических ваннах. Цель изобретения — увелйчение информационной емкости сигналов путем наложения на линейную частотную модуляцию фазовой манипуляции при одновременном обеспечении независимости информационной емкости сигналов от их разрешающей способности по зэдержке.

Фильтр содержит йьезоэлектрйческий звукопровод 1, входные встречно-штыревые преобразователи 2, выходной встречноштыревой преобразователь 3, выполненйый незквидистантным, дисперсйонным и разделенным гальванически на секции рэвйой длительности. 8 ил.

Ф.Г

1782334

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования и сжатия широкополосных сигналов (ШПС) в устройствах на поверхностных акустических волнах (ПАВ).

Известны фильтры на ПАВ, содержащие пьезоэлектрический эвукопровод, встречно-штыревые преобразователи (ВШП), расположенные на рабочей грани звукопровода.

Наиболее близким техническим решением является фильтр на ПАВ, предназначенный для формирования и сжатия ЛЧМ сигналов. Однако с помощью таких фильтров в одной полосе частот можно сформировать лишь два квазиортогональных ЛЧМ— сйгнала одинаковой длительности Т, а именно ЛЧМ-сигналы с нарастающим и спадающим законами изменения частоты.

Фильтр на поверхностных акустических волнах содержит пьезоэлектрический звукопровод, два входных широкополосных эквидистантных ВШП, расположенных на рабочей грани звукопровода. и выходной неэквидистантный дисперсионный ВШП с линейно изменяющимся шагом между штырями, расположенный на рабочей грани звукопровода между входными преобразователями в одном акустическом канале с ними, Целью изобретения является увеличение информационной емкости сигналов путем наложения на линейную частотную модуляцию фазовой манипуляции пои одновременном обеспечении независимости информационной емкости сигналов от их разрешающей способности по задержке.

Это достигается тем, что фильтр на поверхностных акустических волнах, содержащий пьезоэлектрический звукопровод, широкополосные зквидистантные входные встречно-штыревые преобразователи и выходные встречно-штыревые преобразователи, содержит упомянутые выходные преобразователи, выполненные в виде неэквидистантного дисперсионного преобразователя, соответствующего линейно-частотно-модулированному сигналу и разделенного гальванически на секции равной длительности, На фиг. 1 — конструктивная схема предлагаемого фильтра; на фиг. 2 — модули спектров комплексных огибающих

ЛЧМФМ-сигналов, полученные вычислением на ЭВМ, код: 0110011110100011; на фиг.

3 — то же, что фиг. 2, код: 0011001011110110; на фиг, 4 и 5 — огибающие откликов R(r) на выходе согласованного фильтра (СФ), полученные путем моделирования на ЭВМ для сигналов, спектры которых приведены на фиг. 2 и 3 соответственно; на фиг. 6 и 7— вычисление взаимно корреляционные функции (ВКФ) соответственно для двух

ЛЧМФМ и ФМ-сигналов; на фиг. 8 — сечения главных лепестков тел неопределенности на уровне первого нуля для ЛЧМ, ФМ и

ЛЧМФИ-спектров.

Фильтр на поверхностных акустических волнах содержит пьезоэлектрический звукопровод 1, широкополосные эквидистант- ные входные встречно-штыревые преобразователи 2, выходной незквидистантный дисперсионный встречно-штыре10 вой преобразователь 3, соответствующий

15 ЛЧМ-сигналу и разделенный гальванически на Й секций

Фильтр работает следующим образом.

При формировании ШПС на один из входных ВШП 2 подается от внешнего генено перекрывает полосу частот фильтра

Этим импульсом возбуждается поверхностная акустическая волна, в виде короткого

25 акустического импульса, который, проходя через все секции выходного ВШП 3, формирует ЛЧМ сигнал. В зависимости от соединения отводов секций выходного ВШП 3 на выходе фильтра формируется ЛЧМ сигнал, манипулированный по фазе в соответствии с тем или иным двухфазным кодом (ЛЧМФМ-сигнал). В частности, на фиг. 1 соединение секций выходного ВШП 4 соответствует коду 11...01. Длительность сформированного ЛЧМФМ-сигнала (T=N т, 30

35 а ширина спектра W определяется в основ40 ном девиацией ЛЧМ-сигнала Л Елчм при

1 условии, что Л F> о

На фиг. 2 и 3 в качестве примера показаны модули спектра комплексных огибающих ЛЧМФИ-сигналов, полученные вычислением на 3ВМ для следующих параметров;

T=16 мкс, N=16, 7 р =1 мкс, Л Ел м=б

МГц коды: 0110011110100011 — фиг. 4, 0011001011110110 — фиг. 5.

При работе на прием происходит согпасованная фильтрация (сжатие) с помощью такого же фильтра, который использовался для формирования ЛЧМФМ-сигнала, с той лишь особенностью, что если при формировании возбуждающий импульс подавался на первый вход, то при приеме такой ЛЧМФМсигнал следует подавать на второй вход и

20 ратора короткий возбуждающий видео- или радиоимпульс, спектр которого значительпвгзза наоборот. Это следует иэ того известного Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я свойства. что фильтр должен иметь импуль- Фильтр на поверхностных акустических сную характеристику зеркальную принима- волнах, содержащий .пьезоэлектрический емому сигналу, звукопровод, два входных широкополосСмещенность отклика на выходе СФ 5 ных эквидистантных встречно-штыревых для ЛЧМФМ-сигнала при отклонении часто- преобразователя (ВШП). расположенных ты от номинального значения можно легко на рабочей грани звукопровода, и выходскомпенсировать, используя пару сигналов ной неэквидистантный дисперСионный (соответственно с нарастающим и спадаю- ВШП с линейно изменяющимся шагом щим законамй изменения частоты) и вычис- 10 между штырями, расположенный íà раляя среднее арифметическое эначейие бочей грани звукопровода между входзадержек двух откликов. ными преобразователями в одном

Таким образом, предлагаемое техниче- акустическбм канале с ними; о т л и ч à юское решение позволяет при ограниченном " шийся тем, что, с целью увеличения количестве выходных ВШП, а значит, огра- 15 информационной емкости сигналов пуниченном количестве отводов 1t внешних тем наложения на линейную частотную коммутаторов осуществлять автоматиче- модуляцию фазовой манипуляции при скую перестройку фильтра rio закону фМ. одновременном обеспечении незавйсиПри этом длительность сигнала и ширина мости информационной емкости сигнаего спектра могут возрастать. Кроме того, 20 лов от их разрешающей способности по инвариантность допустимой нестабильно- задержке, в нем выходной преобразовасти частоты к длительности сигнала позво- тель выполнен в вйде гальвайически разделяет путей выбора девиации частоты и ленных Й секций равной длительности г, количества ФМ-элементов обеспечить ра- имеющих в сов6купности 2N отводов при ботоспособность системы, в которой приме- 25 условии Л F>, >1/ т . где Fpv — полоса . мяются предлагаемые фильтры при пропускания выходного преобразователя. больших допплеровских частотах, А игк

1782334 с е ) фиг.У

Й(т) .Э -ч 4

Фиг4 же ичмек сиг!вя..

° 1144111141 ° f 411 (41! ° ° 11114144 ° II

1782334 ьЭ у

% г

Ю 1ф е

° ее

Q в@

Ф Ю

ga O O л

Ф Ф в е е еъ ее

Ю Ю

ДГ ев ф OO з с .3 . с> .

С»

Ль..

° Ю

1782334

LJ у

K » е ее М

4 р р р Ф р

C:

-г

«», ° . е

f e н °

° » (:3 О р е

1782334

v х

М

О е

° » е

О о О

«о

° е

«О

IX - °

° е

0 е»

ОО

С» ° О

«е. во

1782334 апцн

1I

Составитель О.Яковлева

Техред М.Моргентал

Корректор M,éàðîøè,, I

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4292 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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