Отражательная линия задержки

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники, в частности к отражательным линиям задержки, функционирующим на поверхностных акустических волнах. Техническим результатом предлагаемой конструкции ОЛЗ является увеличение амплитуды информационного сигнала и расширение ее функциональных возможностей. Технический результат достигается тем, что ОЛЗ содержит подложку из пьезоэлектрического материала, на поверхности которой выполнен входной преобразователь, состоящий из n встречно-штыревых преобразователей (ВШП), соединенных параллельно и расположенных на общей оси, имеющей наклон под углом α к линии расположения отражательных элементов, которые установлены по обеим сторонам входного преобразователя. При этом входной преобразователь установлен таким образом, что расстояния между крайними ВШП преобразователя и отражательными элементами, определяющие минимальные (максимальные) временные задержки, имеют равные значения и, кроме того, отражательные элементы, формирующие одинаковые временные задержки импульсов информационного сигнала, выполнены сфазированными относительно друг друга. 4 ил.

 

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники, в частности к отражательным линиям задержки (ОЛЗ), функционирующим на поверхностных акустических волнах (ПАВ).

Известны устройства формирования информационного сигнала, функционирующие на поверхностных акустических волнах (ПАВ) [1, 2]. Конструктивно устройства содержат подложку из пьезоматериала, на поверхности которой выполнены входной преобразователь и отражательные элементы в виде встречно-штыревых преобразователей (ВШП), расставленных в звуковых каналах.

Недостатком данных устройств является недостаточная амплитуда импульсов, необходимая для идентификации объектов на больших расстояниях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является многоканальная ОЛЗ на ПАВ, выбранная в качестве прототипа [3].

Многоканальная ОЛЗ (прототип) содержит подложку из пьезоэлектрического материала, на поверхности которой выполнен входной преобразователь, состоящий из n ВШП, расположенных на общей оси, имеющей наклон под углом α к линии расположения отражательных элементов, причем отражательные элементы, расположены по обеим сторонам входного преобразователя и установлены по одной линии.

Конструкция ОЛЗ-прототипа позволяет формировать многоимпульсный информационный сигнал. Однако вследствие распределения энергии акустической волны, формируемой входным преобразователем по звуковым каналам, амплитуды импульсов информационного сигнала имеют пониженную величину, т.к. каждый импульс определяет только один параметр, что ограничивает функциональные возможности ОЛЗ.

Техническим результатом предлагаемой конструкции ОЛЗ является увеличение амплитуды информационного сигнала и расширение ее функциональных возможностей.

Технический результат достигается тем, что ОЛЗ, содержит подложку из пьезоэлектрического материала, на поверхности которой выполнен входной преобразователь, состоящий из «n» ВШП, соединенных параллельно и расположенных на общей оси, имеющей наклон под углом а к линии расположения отражательных элементов, которые установлены по обеим сторонам входного преобразователя. При этом входной преобразователь установлен таким образом, что расстояния между крайними ВШП преобразователя и отражательными элементами, определяющие минимальные (максимальные) временные задержки, имеют равные значения и, кроме того, отражательные элементы, формирующие одинаковые временные задержки импульсов информационного сигнала, выполнены сфазированными относительно друг друга.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемой ОЛЗ задержки, на которой обозначены: 1 - подложка из пьезоматериала; 2 - входной преобразователь; 3 - ВШП; 4 - отражательные элементы; 5, 6 - датчики контроля параметров объекта. Расстояния от крайних ВШП 3 входного преобразователя 2 до отражательных элементов 4 обозначено L. А, В, С, D, Е, F, G, H - длины акустических каналов.

На фиг. 2 представлен информационный сигнал, в котором 7-10 обозначены импульсы информационного сигнала с амплитудой H1.

На фиг. 3 представлен информационный сигнал при срабатывании датчика 5, амплитуда импульса 8 обозначена Н2.

На фиг. 4 показан информационный сигнал при сработанных датчиках 5, 6.

Конструктивно ОЛЗ выполнена следующим образом: на поверхности подложки 1 из пьезоматериала выполнен входной преобразователь 2, который состоит из соединенных между собой ВШП 3, образующих акустические каналы (показаны пунктиром фиг. 1). По обеим сторонам входного преобразователя 2 размещены отражательные элементы 4, формирующие одинаковые временные задержки, которые выполнены сфазированными относительно друг друга. Входной преобразователь 2 установлен с наклоном так, что расстояние между его крайними ВШП 3 и отражательными элементами 4 имеют равные величины L. К отражательным элементам 4 подключены датчики 5, 6 для контроля состояния объекта.

ОЛЗ работает следующим образом: при подаче короткого радиоимпульса на входной преобразователь 2 каждый ВШП 3 возбуждает акустическую волну, распространяющуюся от него в обе стороны (фиг. 1). Достигнув отражательных элементов 4, волна переотражается и на ВШП 3 входного преобразователя 2 формирует ответные импульсы 7-10, расставленные во времени и образующие информационный сигнал (фиг. 2).

Установка входного преобразователя 2 под углом к отражательным элементам 4 с обеспечением условия равенства расстояний между крайними ВШП 3 и отражательными элементами 4 делит топологию ОЛЗ на две идентичные друг другу части. Поэтому одна часть топологии линии задержки содержит акустические каналы с временными задержками, равнозначными другой части топологии. Таким образом, длина акустического канала А равна длине канала Н, длина канала В равна длине канала G, длина канала С равна длине канала F, длина канала D равна длине канала Е. Поскольку отражательные элементы 4 расположены по обеим сторонам входного преобразователя 2, то на его ВШП 3 приходят по две акустические волны от отражательных элементов, расположенных в разных частях, но имеющих равные расстояния до ВШП 3. Так как отражательные элементы 4 выполнены сфазированными, то сигналы, пришедшие от них на входной преобразователь, складываются (например, импульсы, сформированные отражателями 4а и 4б). В этом случае входной преобразователь выполняет функцию сумматора, в котором импульсы с одинаковыми временными задержками складываются и образуют информационный сигнал с увеличенной амплитудой импульсов.

Предлагаемая ОЛЗ может быть использована для формирования информационного сигнала в системе дистанционной идентификации и контроля объектов. Поскольку данная линия обеспечивает примерно в 2 раза большую амплитуду импульсов в информационном сигнале, по сравнению с существующими линиями, ее применение позволит увеличить дальность идентификации объекта.

Вторым применением предлагаемой ОЛЗ может быть контроль физических параметров объекта. Для этого к отражательным элементам, расположенным на одинаковом расстоянии от входного преобразователя 2, подключают датчики, например, контроля температуры в заданных пределах. При достижении первого предельного значения температуры срабатывает датчик 5, при этом амплитуда импульса уменьшится в 2 раза (фиг. 3), при достижении второго предельного значения температуры срабатывает датчик 6, при этом амплитуда импульса будет равна логическому нулю (фиг. 4). Таким образом, одним импульсом можно фиксировать два значения контролируемого параметра, что расширяет функциональные возможности предлагаемой ОЛЗ.

Таким образом поставленная техническая задача - повышение дальности идентификации объекта за счет увеличения амплитуды импульсов информационного сигнала и расширение функциональных возможностей ОЛЗ решена.

На основании изложенного отличительными признаками предложенной ОЛЗ от прототипа являются:

- установка входного преобразователя по общей оси, имеющей наклон под таким углом к линии расположения отражательных элементов, что расстояния между крайними ВШП преобразователя и отражательными элементами, определяющими минимальные (максимальные) временные задержки, имеют равные значения;

- отражательные элементы, формирующие одинаковые временные задержки импульсов информационного сигнала, выполнены сфазированными относительно друг друга.

Литература

1. Патент RU 2158936 С2, 10.11.2000.

2. Патент RU 2486665 C1, 27.06.2013.

3. Решение о выдаче патента на изобретение, заявка №2012145915/08 (073734), дата подачи заявки 26.10.2012.

Отражательная линия задержки, содержащая подложку из пьезоматериала, на поверхности которой выполнен входной преобразователь, состоящий из n встречно-штыревых преобразователей (ВШП), расположенных на общей оси, имеющей наклон под углом α к линии расположения отражательных элементов, установленных в звуковых каналах по обе стороны входного преобразователя, отличающаяся тем, что входной преобразователь установлен таким образом, что расстояния между крайними ВШП преобразователя и отражательными элементами, определяющими минимальные (максимальные) временные задержки, имеют равные значения, кроме того, отражательные элементы, формирующие одинаковые временные задержки импульсов информационного сигнала, выполнены сфазированными относительно друг друга.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к СВЧ электроакустике и является основой для создания стабилизированных генераторов сетки частот, узкополосных фильтров, высокочувствительных сенсоров и других СВЧ частотозадающих элементов для средств связи, автоматики и радиолокации.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в усилителях мощности широкодиапазонных радиопередатчиков. Технический результат - обеспечение согласования во всем рабочем диапазоне частот радиопередатчика при одновременном упрощении процессов настройки.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в фильтрах гармоник усилителей мощности широкодиапазонных радиопередатчиков. Технический результат - обеспечение согласования фильтра гармоник во всем рабочем диапазоне частот радиопередатчика и повышение коэффициента передачи при одновременном снижении уровня гармонических составляющих передаваемого сигнала.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для обработки предварительно зарегистрированных однократных или редко повторяющихся нестационарных сигналов, сопровождаемых широкополосным стационарным процессом, например вибрационным.

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники, предназначенным для формирования кодированного информационного сигнала в системах радиочастотной идентификации объектов.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве входного устройства профессионального радиоприемника. Достигаемый технический результат - улучшение неравномерности АЧХ и увеличение коэффициента передачи в рабочей полосе частот при обеспечении необходимой режекции одной из заданных частот.

Полосовой перестраиваемый LC-фильтр относится к радиоэлектронике и может использоваться для частотной селекции сигналов в радиоприемных устройствах. Достигаемый технический результат - улучшение избирательности и расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности перестройки по частоте.

Изобретение относится к радиотехнике и акустоэлектронике и может быть использовано в устройствах измерительной техники и в радиосвязи. Достигаемый технический результат - повышение разрешающей способности частотно-избирательного устройства для обработки сигналов на ПАВ в процессе параллельной обработки сигналов различных частот.

Изобретение относится к области акустоэлектроники и может быть использовано в составе регулируемых устройств, а именно регулируемой ультразвуковой линии задержки в частотном диапазоне 10-1000 МГц с применением в различных радиоэлектронных системах обработки информации.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для беспроводной передачи энергии на средние расстояния. Достигаемый технический результат - повышение КПД в системах беспроводной передачи энергии.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к пьезотехнике и акустоэлектронике. Резонатор на поверхностных акустических волнах содержит подложку из пьезоэлектрического материала с высоким коэффициентом электромеханической связи, на поверхности которой сформированы встречно-штыревой преобразователь и не менее двух отражающих структур, состоящих из массивов отражателей, выполненных с шириной и периодом следования, кратным определенной доле длины волны. Встречно-штыревой преобразователь резонатора разделен на две секции электродов акустической полостью, длина которой между двумя секциями встречно-штыревого преобразователя выбирается из диапазона 0,01 λ/δfR<L<3,0 λ/δfR, где L - длина акустической полости, δfR - относительная ширина полосы отражения отражающих структур, которая может принимать значение δfR=0,003..0,03, λ - длина поверхностной акустической волны на свободной поверхности на резонансной частоте. Техническим результатом является повышение добротности резонатора на поверхностных акустических волнах. 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к средствам передачи информации от забоя скважины на поверхность с использованием импульсной телеметрии. Техническим результатом является обеспечение более высокой производительности передачи данных, увеличение срока эксплуатации элементов телеметрической системы. В частности, предложена импульсная телеметрическая система для передачи цифровых данных от ствола скважины к поверхностному блоку, содержащая: бурильную трубу, расположенную в скважине, содержащую передний по ходу конец и вмещающую по меньшей мере в части буровой раствор; один или более скважинных датчиков; блок обработки, соединенный с одним или более скважинным датчиком; клапан, соединенный по текучей среде с буровым раствором для регулирования давления в бурильной трубе рядом с передним по ходу концом для обуславливания перепадов давления в буровом растворе для передачи данных через буровой раствор. Причем клапан содержит привод типа звуковой катушки для образования перепадов давления в буровом растворе. При этом блок обработки содержит датчик скорости, выполненный с возможностью измерения скорости привода типа звуковой катушки и при этом блок обработки выполнен с возможностью управления положением привода типа звуковой катушки на основе измеренной скорости. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для создания генераторов сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона. Технический результат заключается в повышении добротности резонаторов на ПАВ на высоких частотах более 1 ГГц. Резонатор содержит пьезоэлектрическую подложку, на поверхности которой сформировано не менее двух отражающих структур (ОС), состоящих из массивов отражателей с переменным или постоянным периодом, и, по меньшей мере, один встречно-штыревой преобразователь (ВШП), сформированный на обращенной к пьезоэлектрической подложке стороне диэлектрической пластины, установленной параллельно пьезоэлектрической подложке с зазором между диэлектрической пластиной и пьезоэлектрической подложкой. Отражатели в ОС могут быть выполнены в виде канавок. Встречно-штыревые преобразователи электрически соединены либо параллельно, либо последовательно, либо каскадно, или в комбинациях соединений. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам акустоэлектроники, в частности к отражательным линиям задержки, функционирующим на поверхностных акустических волнах. Техническим результатом предлагаемой конструкции ОЛЗ является увеличение амплитуды информационного сигнала и расширение ее функциональных возможностей. Технический результат достигается тем, что ОЛЗ содержит подложку из пьезоэлектрического материала, на поверхности которой выполнен входной преобразователь, состоящий из n встречно-штыревых преобразователей, соединенных параллельно и расположенных на общей оси, имеющей наклон под углом α к линии расположения отражательных элементов, которые установлены по обеим сторонам входного преобразователя. При этом входной преобразователь установлен таким образом, что расстояния между крайними ВШП преобразователя и отражательными элементами, определяющие минимальные временные задержки, имеют равные значения и, кроме того, отражательные элементы, формирующие одинаковые временные задержки импульсов информационного сигнала, выполнены сфазированными относительно друг друга. 4 ил.

Наверх