Регулируемая ультразвуковая линия задержки

 

Ъ аат житно- Гс. фа4 " -ч- - - :-.

СОюз Оввт"них

СОциалисти еских рg r p y g p g (61) Дополнительно к авт. свид-ву (22) Заявлено 29 10 74(2>) 2071453 00 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.77,Átoëëåòåíü № 1 (45) Дата опубликования описания 30.03.77 (511 „K::.-

Н 03 Н 7/30

Государстаенный комитет

Совета Министроа СССР па делам изооретений и открмтий (53) УДК 6 2 1. 37 4. 5 (088,8) А. Н. Алексеев, Л. П. Андреева, В. С. Бондаренко, Г. В, Дукэвский. А. П. 1<рутэв, E. С. Муратов, Б. В, Соболев и В. С. Стецюк (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМАЯ УЛЬТР 3БУ1<ОВАЯ ЛИНИЯ ЗА;1Г,oÆÊÌ

Из обретение o TH оситс я к ради отехнике, связи, радиолокации, может использоваться преимушественнэ для получения регулируемой временной задержки импульсных сигналов.

Известны регулируемые ультразвуковые линии задержки на поверхнэстнь;.х акустических волнах, в KDTDpbIK продолжительность задержки сигнала изменякт перемещением освешаемого фэтэшаблэна преобразователя, проецируем эго на поверхность звукэпрэвэда из фотэпрэвэдяшего пьезоэлектрика (11 .

Присутствие в конструкции механически перемешаемых частей и деталей замедляет регулир ование пр од ол жите льн ости задержки. Кроме того, устройство малэнадежнэ и имеет большие габариты.

Наиболее близка к предлагаемой регулируемая ультразвуковая линия задержки в виде пьезокерамической пластины с нанесенными на одну ее поверхность входными и выходными встречно-штыревыми преобразователями, расположенными между ними управляюшими встречно-штыревыми электродами, подключаемыми к ис— точнику постояннэгэ напряжения 121 .

Однако этой линии задержки присуши бэльшее управляюшее напряжение и зна— чительнэе затухание сигнала из-за расхождения пучка поверхностных волн в процессе регулирования задержки.

Е1ель изэбретения — снижение постэянн эг э электрическ or o напряжения, умень10 шение затухания поверхностных акустических вэлн.

Для этэгo B регулируемэй ультразвуков вой линии задержки в виде пьезэкерамической пластины с нанесенными на эдну ее

15 поверхность входным и выходным встреч— нэ-штыревыми преобразователями v. располэженными между ними управляющими встречно — штыревь ми электродами, подключаемыми к источнику пэстэяннэгэ напряже—

20 ния, штыри электродов ориентированы вдэль пучка поверхностных волн, а пэверхнэстный слой пластины в эбласти распэлэжения электродов поляризован противоположно между каждыми двумя соседними штырями и кэл25 линеарнэ поверхности пластины, весь эсталь542332 ной объем которой поляризован в направлении ее толщины.

На фиг. 1 изображена регулируемая ультразвуковая регулируемая линия задержки, вид сверху; на фиг. 2 — сечение по A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение по Б-Б на фиг. 1.

I0

На одну поверхность пьезокерамической пластины 1 нанесены входной 2 и выходной 3 встречно-штыревые преобразователи. Между ними на пути распространения пучка поверхностных акустических

15 волн расположены управлякщие встречноштыревые электроды 4, подключаемые к источнику постоянного напряжения 5. Штыри электродов 4 ориентированы по направлению пучка поверхностных волн. Поверхност20 ный слой пластины в области расположения электродов поляризован так, что направление поляризации противоположно между каждыми двумя соседними штырями и коллинеарно поверхности пластины, а весь

DcTальной объем пластины поляризован в направлении ее толщины (фиг. 2 и 3).

Линия задержки работает следующим образом.

Изменение постоянного напряжения, прикладываемorо к управляющим электродам 4, вызывает изменение поляризации и, как следствие, упругости материала звукопровода в области расположения электродов, что приводит к изменению скорости распространения поверхнэстных акустических волн, а значит и задержки регулируемой УЛЗ, 40

Такое выполнение регулируемой ультразвуковой линии задержки ускоряет регулирование (для с овременных пьезокерамических материалов верхняя граничная частота 45 изменения поляризации, определяющая скор ость регулир ования задержки, д остигает

1CF Гц) благэдаря отсутствию механически перемещаемых деталей.

Предложенная конструкция регулируем эй

УЛЗ позволяет существенно снизить необ.ходимые для достижения максимального диапазона регулирования задержки величины п ост оянных управляю щих электрических напряжений, так как они маньше, чем меньше расстояния между управляющими электродами, и, обеспечивая наибольшее изменение упругих свойств звукопровода в поверхностном его слое, повышает эффективность регулирования скорости распространения поверхностных акустических волн (а следовательно, и задержки) основная доля энергии которых сосредоточена в тонком (порядка двух длин волн) поверхностнэм слое звукопровода.

Ориентация штырей электродов пэ направлению пучка поверхностных акустических волн в сочетании с показанным на фиг. 2 и 3 распределением поляризации по сечению звукопровода за счет уменьшения расхождения пучка в процессе регулирования позволяет уменьшить затухание сигнала в регулируемой УЛЗ (по сравнению со случаем однородно поляризационной пластины), а также снизить уровень ложных сигналов, возникающих при отражении расходящегося пучка пэверхностных волн DT боковьгх поверхностей звукопровода. фэрмулаиз обретения

Регулируемая ультразвукэвая линия задержки, выполненная в виде пьезэкерамической пластины с нанесенными на эднэй ее пэверхнэсти вхэдным и выхэцным встречнэ-штыревыми преэбразэвателями и снабженной управляющими встречно-штыревыми электродами, пэдключенными к источнику пэстэяннэгэ напряжения, и расположенными между входным и выходным встречнэ-штыревыми преобразователями, э т л и ч аю ш а я с я тем, чтэ, с целью уменьшения величины пэстэяннэгэ электрического напряжения уменьшения затухания пэверхнэстных акустических волн, штыри управляющих встречнэ-штыревых электродов эриентирэваны вдоль направления распрэстранения пучка пэверхнэстных волн, а пэверхнэстный слэй пьезэкерамическэй пластины в области распэлэжения управляющих встречнэ — штыревых электрэдэв запэляризэван прэтивэпэлэжнэ между каждыми двумя сэседними штырями управляющих встречнэ-штыревых электрэдэв и кэллинеарнэ поверхности пьезэкерамическэй пластины, весь сстальнэй объем кэтэрой пэляризэван в направлени» тэлшины.

Источники информации, принятые вэ внимание при экспертизе:

1. Патент CILIA № 3516027, Кл. 33330, 02.06.70.

2. Патент Великобритании ¹ 1319702, Н 03 Н 9/30. 19.04.71.

542332

С оставитель E. П огибл эв

Редактор Б. Федэнэв Техред О. Луговая Корректор С. Болдижар

Заказ 6 000/3 6 Тираж 1032 П эдписн ое

ИНИИПИ Гэсударственногэ комитета Сэвета Министров С< =. по делам изобртений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. д. 4/5 филиал ППП "Патент,", г. Ужгород, ул. Проектная, 4