Линия задержки на поверхностных акустических волнах

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик нн860283 (о l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 02.11. 79 (21) 2834558/18-23 с присоединением заявки Йо

К„з

Н 03 Н 9/42

Н 01 41/44

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3008,81, Бюллетень Но. 32 (53) УДК621. 374. 55 (088.8) Дата олубликоваиия описания 30. 08. 81 (72) Автор изобретения

A. H. Рождественский

Омский политехнический инстит (71) Заявитель (54) ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ НА ПОВЕРХНОСТНЫМ АКУСТИЯЕСКИХ

ВОЛНАХ

Изобретение относится к радиоэлектронике H может использоваться в устройствах акустической обработки сигналов - системах автоматического регулирования, датчиках углового положения, .датчиках линейных ускорений, сейсмических приемниках.

Известна линия задержки {ЛЗ) на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащая пьезоподложку с расположенными на ее поверхности

° входным и выходными встречно-штыревыми преобразователями и управляющими электродами, соединенными с источником постоянного напряжения Я .

Недостаток этой ЛЗ вЂ” низкая чувствительность к управлению.

Наиболее близкой к предлагаемой является ЛЗ íà tIAB, содержащая пьезонодложку с расположенными на ее ра- 20 бочеи поверхности входным и выходным встречно-штыревыми преобразователями и поглотителем между ними, выполненным в виде влагопоглощающего слоя поликапроамида (2g . 25

Известная ЛЗ также имеет недостаточную чувствительность к управлению.

При изменении относительной влажности среды в максимальном интервале .от ОВ до 100% вносимое в линию ЭО задержки изменение затухания невелико и составляет величину порядка .единиц децибел. Это обусловлено слабым изменением плотности влагопоглощающей пленки при изменении влажности среды.

Цель изобретения — повышение чувствительности ЛЗ к управлению затуханием.

Поставленная цель достигается тем, что в ЛЗ íà ПАВ поглотитель выполнен в .виде жидкости с воздушным пузырем, поперечный размер которого равен апертуре преобразователей, размещенной в корпусе в форме полуцилиндра, закреплениого иа пьеэоподложке своими образующими.

На чертеже показана конструкция

ЛЗ ° Она содержит пьезоподложку 1, например иэ ниобата лития, встречноштыревые преобразователи 2, корпус

3 в форме полого полуцилиндра, заполненного жидкостью 4 с воздушным пузырем 5. Корпус 3, например из стекла, имеет диаметр поперечного сечений, не превышающий промежуток между преобразователями 2. Попереч ный размер пузыря 5 равен апертуре

860283 преобразователей 2. В качестве жидкости могут быть использованы вода или спир . Корпус 3 укреплен на пьезоподложке 1, например клеем.

Устройство работает следующим образом.

В первоначальном положении ЛЗ сориентирована в пространстве таким образом, что угол между осью полуцилиндра 3 и направлением земной вертикали равен 90 . B этом случае воздушный пузырь 5 прижат к рабочей поверхности пьезоподложки 1 и расголожен в центре промежутка между преобразователями 2. При подаче перемен-. ного напряжения на любой иэ преобразователей 2 в пьезоподложке воэбужда- 15 ются ПАВ, которые распространяются вдоль пьезоподложки 1. При этом на другом преобразователе 2 возникает электрический сигнал, уровень которо го зависит от вносимого в линию за- эй тухания, обусловленного положением воздушного пузыря 5 на поверхности пьезоподложки 1. Акустический луч, распространяющийся по пьезоподложке, имеет ширину, равную апертуре преобразователей и размеру воздушного пузыря 5. Места склейки полуцилиндра

3 с пьезоподложкой 1, а также молекулярный слой жидкости между воздушным пузырем 5 и рабочей поверхностью пьезоподложки 1 вносят незначительное постоянное затухание в линию задержки, порядка 1.-3 дБ. Следовательно, начальное затухание в ЛЗ, обусловленное влиянием мест склейки полуцилиндра 3 с пьезоподложкой 1 и 35 молекулярным слоем жидкости между воздушным пузырем 5, перекрывающим: акустический луч, и рабочей поверхностью пьезоподложки 1, не превышает 3 дБ. При изменении пространст- щ венного положения ЛЗ таким образом, чтобы угол между осью полуцилиндра

3 и направлением земной вертикали стал меньше 90, под действием сил о выталкивания жидкости 4 происходит смещение воздушного пузыря 5 вдоль оси полуцилиндра 3 к боковой грани пьезоподложки 1. Смещение воздушного пузыря 5 приводит к тому, что часть акустического луча перекрыта толстым слоем жидкости 4. В этом месте происходит эффективное поглощение энергии

ПАВ жидкостью 4. Чем больше изменение углового положения ЛЗ, тем больше смещение воздушного пузыря 5 в сторону боковой грани пьезоподложки 1 и 55 тем больше затухание, вносимое в ЛЗ.

При равномерном распределении энергии по ширине акустического луча сохраняется линейная зависимость вносимого в линию затухания от углового gg положения ЛЗ. При дальнейшем измене нии углового положения ЛЗ, когда толстый слой жидкости полностью перекроет акустический луч, вносимое в

ЛЗ затухание становится максимальным и составляет величину 50"60 дБ. Максимальное затухание, вносимое в ЛЗ, достигается при изменении угла между осью полуцилиндра и направлением земной вертикали на небольшую величину, порядка единиц угловых градусов.

Слецовательно, небольшому, порядка единиц угловых градусов, линейному изменению углового положения ЛЗ соответствует линейное изменение величины вносимого в линию затухания от первоначального 1-3 дБ до максимального 50-60 дВ.

Управление положением воздушного пузыря можно осуществлять не только изменением иглового положения устройства, но и воздействием на него линейных ускорений, низкочастотных вибраций, а также изменением давления жидкости в полуцилиндре. . Предлагаемая ЛЗ обладает в сравнении с известными более высокой чувствительностью к управлению затуханием. Это позволяет эффективно использовать. эту ЛЗ в датчиках углового положения, сейсмических приемниках, системах автоматического регулирования.

Формула изобретения

Линия. задержки на поверхностных акустических волнах, содержащая пьезоподложку с расположенными на ее рабочей поверхности входньж и выходным встречно-штыревыми преобразователями и поглотнтелем между. ними, о т. л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения чувствительности к управлению затуханием, поглотитель выполнен в виде жидкости с воздушным пузырем, поперечйый размер которого равен апертуре преобразователей, размещенной в корпусе в форме полуцилиндра, закрепленного на пьеэоподложке своими образующими.

Нсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 2019780, кл. 21 g 34, опублик. 1973.

2. Челядинов В.Д. Применение устройств на поверхностных акустических волнах в системах регулирования параметров окружающей среды в сельском хозяйстве. Сб. "Функциональные акустические устройства обработки сигналов", Л., ЛЭТИ, 1978, вып. 124, с. 60 (прототип).

860283

Составитель В. Банков

Редактор И. Ковальчук Техред Ж. Кастелевич Корректор А. Гриценко

Заказ 7571/84 Тирам 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. Проектная,4