Преобразователь поверхностных акустических волн

Авторы патента:

РЕЧИЦКИЙ ВЛАДИМИР ИЛЬИЧ

КОНДРАТЬЕВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

H03H9/02 - конструктивные элементы

H01L41/047 - электроды

I; " s àêò:- Q -i---.: - чч.-: -::.;

О П И Л -i-"-É

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 655067

Союз Ооеетских

Социалистических реса т блин (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.03.77 (21) 2465187/18-23 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) М. Кл.2

Н 03Н 9/04

Н 011 41/04

Государственный комитет

CCCP (53) УДК 621.396.966 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Речицкий и С. Н. Кондратьев (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ

АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН

Изобретение относится к области акустической обработки сигналов, в частности к преобразователям акустических поверхностных волн.

Известны преобразователи поверхностных акустических волн, содержащие встречно-штыревую структуру с изменяющейся степенью перекрытия штырей, используемые чаще всего в полосовых фильтрах на поверхностных акустических волнах (1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь поверхностных акустических волн, содержащий систему встречно-штыревых электродов с изменяющимся вдоль длины преобразователя перекрытием штыревых электродов и суммирующие шины, соединенные с разноименными штыревыми электродами (2).

В данном преобразователе переход фазы импульсного отклика секции происходит не при нулевых, а при конечных значениях сигнала. Таким образом, наличие двух последовательных однофазных электродов на каждом из участков преобразователя, соответствующих переходу фазы, приводит к существенным искажениям амплитудно-частотной характеристики преобразователя, Особенно ощутимы эти искажения при многолепестковой структуре импульсного отклика, т. е. при синтезе квазипрямоугольных амплитудно-частотных характеристик.

Эти искажения трудно компенсировать корректировками расчета преобразователя или устранить их изменением топологии соседних штрихов.

Целью изобретения является уменьшение искажений амплитудно-частотной характеристики преобразователя.

1р Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен с каждой из сторон с минимальным перекрытием штыревых электродов дополнительной системой встречно-штыревых электродов, состоящей

15 из штыревых электродов, соединенных с суммирующими шинами и имеющих разрыв, при этом величина разности длин каждой из части, соединенной с первой и второй суммирующими шинами, пропорциональная величине амплитудной выборки импульсного отклика сигнала с соответствующей координатой по длине преобразователя, а знак тождественен ее фазе, и сплошных штыревых электродов, не соединенных с суммирующими шинами, расположенных посредине каждой из пар штыревых электродов с разрывом и имеющих длину, равную сумме длин каждой из частей соседнего штыревого электрода с раз30 рывом.

655067

А;,, импульсный отклик формируется секциями из двух соседних штырей, штырей с разрывом 8 и неподключенного штыря 9. В момент времени, когда потенциалы соответствуют показанным на фиг. 1, вектора электрического поля направлены, как

40 показано на фиг. 1: в верхней части вЂ” к неподключенному электроду, в нижней вЂ” от него. Таким образом, результирующий сигнал, который можно принять любым расположенным в акустическом потоке аподизованного преобразователя широкополосным встречно-штыревым преобразователем с апертурой l;=a;+b;, равен разности двух противофазных сигналов и пропорционален

На фиг. 1 схематически изображен преобразователь; на фиг. 2 вЂ” векторные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

Преобразователь содержит встречно-шты- 5 ревую структуру 1 и 2 с изменяющимся перекрытием штырей. Изменение перекрытия штырей осуществляется в пределах

100 вЂ” 25/о максимального перекрытия (а;+

+b;). К встречно-штыревой структуре 1 с 10 изменяющимся перекрытием штырей со сторон с минимальным перекрытием штырей

3, 4 к общим шинам 5, 6 преобразователя подключены штыри 7 структуры 2, имеющие по одному разрыву 8 по своей протя- 15 женности, разделяющему их на две части длиной а; и b;. Штыри 3 и 4 расположены с шагом, равным длине акустической волны А,. Положение разрыва 8 на каждом штыре выбрано таким образом, что вели- 20 чина разности (а; вЂ” b;) пропорциональна амплитуде выборки требуемого импульсного отклика преобразователя, соответствующей этой точке, а знак тождественен ее фазе. Посередине между каждой из пар 25 соседних штырей 7 располагается по одному штырю 9 длиной t;=a;+b;, Этот штырь не подключен ни к одной из суммирующих шин5иб.

Преобразователь работает следующим образом.

Амплитуда волны А;, формируемой каж- . дой парой противофазных штырей 3 и 4 структуры 1 пропорциональна перекрытию штырей. Начиная с амплитуды -25 /o 35

4 разности длин парциальных штырей (а;вЂ” вЂ” b;). При размещении разрыва на оси преобразователя амплитуда выходного сигнала, соответствующего данному штырю, равна нулю. Переход разрыва через ось равнозначен изменению фазы, соответствующей выборки импульсного отклика.

Преобразователь позволяет существенно уменьшить искажения амплитудно-частотной характеристики преобразователя за счет новой методики аподизации. Наряду с этим упрощение структуры преобразователя позволит уменьшить трудоемкость операций вырезания оригинала фотошаблона.

Формул а изобретения

Преобразователь поверхностных акустических волн, содержащий систему встречноштыревых электродов с изменяющимся вдоль длины преобразователя перекрытием штыревых электродов и суммирующие шины, соединенные с разноименными штыревыми электродами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений амплитудно-частотной характеристики, он снабжен с каждой из сторон с минимальным перекрытием штыревых электродов дополнительной системой встречно-штыревых электродов, состоящей из штыревых электродов, соединенных с суммирующими шинами и имеющих разрыв, при этом величина разности длин каждой их части, соединенной с первой и второй суммирующими шинами, пропорциональна величине амплитудной выборки импульсного отклика сигнала с соответствующей координатой по длине преобразователя, а знак тождественен ее фазе, и сплошных штыревых электродов, не соединенных с суммирующими шинами, расположенных посредине каждой из пар штыревых электродов с разрывом и имеющих длину, равную сумме длин каждой из частей соседнего штыревого электрода с разрывом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции М 2082737, кл. Н ОЗН

9/00, опублик. 1972.

2. Патент Великобритании М 1357193, кл. Н 3V, опублик. 1974.

655067 7ыг 2

Составитель В. Банков

Редактор Т. Пилипенко Техред А. Камышникова Корректоры: Т. Добровольская и Л. Орлова

Заказ 195/2 Изд. № 250 Тираж 1059 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Преобразователь поверхностных акустических волн

Колебательная система электромеханического фильтра // 553730

Кварцевый резонатор с термостатированным пьезоэлементом // 543146

Резонатор изгибных колебаний // 530428

Пьезокерамический трансфильтр // 388347

Устройство для возбуждения резонанса конструкции // 386303

Колебательная система электромеханическихфильтров // 340062

Устройство демпфирования колебательных систем электромеханических фильтров // 336771

Камертонный резонатор // 301808

Патент 294232 // 294232

Пьезоэлектрический резонатор с регулируемой частотой // 642848

Пьезоэлектрический преобразователь // 476713

Параметрический усилитель // 468351

Электроакустический сенсор для сред с высоким давлением // 2382441

Изобретение относится к электроакустическим сенсорам, способным работать в среде с высоким давлением

Пьезоэлектрический линейный шаговый двигатель // 720576

Кварцевый вибратор с колебаниями сдвига по контуру // 860280

Прибор с акустической поверхностной волной // 884592

Преобразователь, имеющий надежное электрическое соединение с пьезоэлектрическим кристаллом // 2496183

Изобретение относится к жидкостным и газовым ультрозвуковым расходомерам. Пьезоэлектрический узел для ультразвукового расходомера содержит пьезоэлектрический элемент, содержащий первую поверхность и вторую поверхность, пьезоэлектрический первый электрод, взаимодействующий с первой поверхностью, и второй электрод, взаимодействующий со второй поверхностью. Кроме того, пьезоэлектрический узел содержит проводимую соединительную прокладку, прикрепленную к первому электроду, при этом первый провод, электрически соединен с соединительной прокладкой. Технический результат - повышение надежности электрического соединения с электродами пьезоэлектрического элемента преобразователя с возможностью сопротивления температурным и механическим нагрузкам. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

Ультразвуковой hifu-преобразователь с немагнитными проводящими сквозными соединениями // 2544878

Изобретение относится к ультразвуковым преобразователям, используемым в медицинской технике. Сущность: преобразователь фокусированного ультразвука высокой интенсивности (HIFU) содержит пьезоэлектрическую решетку со слоем пьезоэлектрического материала, имеющий обращенную к пациенту переднюю поверхность и заднюю поверхность. Передняя поверхность содержит излучающую поверхность и множество электродов, расположенных на передней и задней поверхностях пьезоэлектрического материала для подачи электрических сигналов на пьезоэлектрическую решетку. Электрические соединения между электродом на задней поверхности с электродом на передней поверхности пьезоэлектрической решетки выполняется посредством немагнитных проводящих соединений, проходящих через слой пьезоэлектрического материала. 13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Криволинейный преобразователь высокоинтенсивного фокусированного ультразвука с деформируемыми электрическими соединениями // 2554892

Изобретение относится к ультразвуковым преобразователям Сущность: ультразвуковой HIFU-преобразователь содержит передний согласующий слой, выполненный в виде непрерывной сферической поверхности. Плитки из сферически криволинейного композиционного пьезоэлектрического материала, каждая содержащая множество акустических передающих областей, прикреплены к выпуклой поверхности согласующего слоя для обеспечения непрерывной сферической поверхности пьезоэлектрических передатчиков. Множество криволинейных печатных плат установлено за пьезоэлектрическим материалом и расположено на расстоянии от задней поверхности пьезоэлектрического материала для обеспечения воздушного охлаждающего канала для задней поверхности пьезоэлектрического материала. Множество деформируемых металлических контактов обеспечивает электрические соединения между печатными платами и пьезоэлектрическим материалом и перекрывает канал. Электрические соединения выполнены к электродам на передней поверхности пьезоэлектрического материала через немагнитные межсоединения, проходящие сквозь пьезоэлектрический материал. Технический результат: обеспечение устойчивости соединений, вызванных повторным нагреванием и охлаждением. 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

Электроактивный полимерный исполнительный механизм // 2589245

Использование: для электроактивных полимерных исполнительных механизмов. Сущность изобретения заключается в том, что исполнительный механизм содержит слой электроактивного полимера, эластичную электродную структуру, размещенную на первой стороне слоя электроактивного полимера, слой противоэлектрода, размещенный на второй стороне слоя электроактивного полимера, и пассивный слой, который прикреплен к стороне эластичной электродной структуры, причем пассивный слой образует опорный слой для прикрепления исполнительного механизма к подложке, при этом эластичная электродная структура имеет касательный модуль упругости Yel, который меньше или практически равен модулю упругости YEAP слоя электроактивного полимера, и отношение Yc/YEAP касательного модуля упругости Yc слоя противоэлектрода и касательного модуля упругости YEAP слоя электроактивного полимера составляет, по меньшей мере, 10. Технический результат: обеспечение возможности создания механизма с режимом срабатывания для создания относительно острых кромок без добавления дополнительных слоев. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.