Патент ссср 403020

 

kl H

О П Й Е

ИЗОБ РЕТЕН ИЯ

403020

Союз Советских.

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.Х11.1971 (¹ 1729984/26-9) .Ч. Кл. Н 03h 9,20 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делом изооретений и открытий

Опубликовано 19,Х.19?3. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 31.1.1974

УДК 621 372.543(088.8) Авторы изобретения

В. В. Лавриненко и Ю. И. Якименко

Киевский ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции

Заявитель

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПОЛОСОВОЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к пьезоэлектрическим полосовым фильтрам и может быть использовано в качестве частотно-селективного и согласующего элемента в аппаратуре различного назначения.

Известен пьезоэлектрический полосовой фильтр, содержащий два многополюсных элемента.

Недостатком такого фильтра являются узкая полоса пропускания, низкая прямоугольность характеристики и непостоянный сдвиг фазы входного сигнала в полосе пропускания.

С целью расширения полосы пропускания и улучшения прямоугольности характеристики в предлагаемом фильтре многополосные элементы выполнены в виде пьезокерамической биморфной пластины с заземленным средним электродом, на каждой из широких сторон которой расположены одна центральная выходная секция и две крайние выходные секции, разделенные промежуточными заземленными электродами, при этом секции пластин поляризованы в противоположных направлениях, а все входные и выходные секции пластины соединены соответственно между собой параллельно.

На фиг. 1 показан один элемент предлагаемого фильтра; на фиг. 2 — схема включения элементов фильтра; на фиг. 3 — амплитудночастотная и фазо-частотная характеристики фильтра.

Предлагаемый фильтр содержит два пьезоэлемента, каждый пз которых представляет собой пьезокерамический биморф. Элемент имеет два выходных электрода 1 (по одному с каждой стороны) в центре, и четыре входных электрода 2 по краям (по два с каждой стороны), которые вместе с промежуточным

>0 заземленным электродом 3 образуют соответственно две выходные и четыре входные секции. У первого элемента входные и выходные секции поляризованы в одном направлении (фиг. 2), а у второго — в противоположных

15 направлениях. Между входными и вь ходными электродами на поверхности пластин расположены промежуточные заземленные электроды 4, соединенные со средним электродом

3. Все входные и выходные электроды обоих

20 элементов соединены между собой параллельно (фиг. 2).

Рабочими частотами элементов является первая мода колебаний изгиба. При появле25 нии на входе фильтра сигналов соответствующих частот на выходе фильтра благодаря двойному элсктромеханическому преобразованию энергии появляется сигнал с большой амплитудой. Обе пластины каждого элемента

30 возбуждаются одновременно в противофазе, 403020

2-- f80 фиг. 3 что увеличивает эффективность изгибных колебаний.

При появлении на входе фильтра сигнала с частотой, равной второй моде изгибных колебаний, в выходных центральных электродах каждого элемента наводятся равные по величине и противоположные по знаку заряды, которые взаимно компенсируются и сигнал II2 выходе нс появляется. Если на вход фильтра подается сигнал с частотой продольных колебаний элемента, то продольные колебания возбуждаются одновременно в обоих пластинах каждого элемента с одинаковой амплитудой, по в противофазс. Таким образом, опи взаимно компенсируются, и сигнал на выходе на этих частотах также отсутствует.

Непосредственную смкостную связь мсжду входом и выходом фильтра устраняют про»ежуточные заземленные электроды, тем самым сигнал на частотах вне полосы пропускаппя сводится к нулю.

В области полосы пропускания сдвиг фазы выходных сигналов обоих элементов по отношсншо к входному. одинаков Й равен нулю, а вне полосы пропускания — противоположен и равен соответственно слева 180 и О и справа — О и 180 (фиг. 3). 1 аким образом, на частотах внс полосы пропускания сигнал с выходов обоих элемен los компенсируется, что улучшает избирательность и прямоугольпость характеристики фильтра, а в пределах полосы пропускания— складывается, создавая область с постоянным пулевым сдвигом фазы выходного сигнала фильтра относитсльно входного.

Предмсl »auopelell»II

Пьезоэлектрический полосовой фильтр, содержащий два многополюсных элемента, отлпча оп ийся тсм, что, с цслью расширения

15 полосы пропускаппя и улучшсния прямоугольности характеристики фильтра, многополюсныс элементы выполнены в виде пьезокерамической биморфной пластины с заземленным средним электродом, на каждой из широких

20 сторон которой расположены одна цснтральпая выходная секция и двс крайнис входные сскции, раздслснныс промежуточпымп заземлсннымп элсктродамп, при этом секции пластиш поляризованы в противоположных на25 правлениях, а все входпыс и выходныс секции пластин сосдипсны соответственно между собой параллельно.