Анализатор спектра на поверхностных акустических волнах

 

(72) Автор изобретения

Г.Я.Карапетьян (73) Заявитель.«

Ростовский ордена Трудового Красного Зйамени государственный университет (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА НА ПОВЕРХНОСТНЫХ

АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в различных радиолокационных, радионавигационных и радиопеленгационных системах.

Известен анализатор спектра, который представляет собой пъезоподложку, на полированной поверхности его расположены входной и выходной встречноштыревые преобразователи (lg.

Недостатком этого анализатора является низкая разрешающая способность, высокий уровень ложных сигналов, сложность технологии из-за большого

IS числа встречно-штыревых преобразователей с большим числом электродов.

Известен анализатор спектра на поверхностных акустических волнах, содержащий пъезоподложку с акустическим поглотителем на концах, на полированной поверхности которой расположены встречно-штыревые преобразо- . ватели с изменяющимся вдоль апертуры периодом и приемные. встречно-штыревые. преобразователи (2 j.

Недостатком этого анализатора.является ограничение разрешающей способности из-за того, что те частоты, которые будут разделены в пространстве на расстояние меньше, чем апертура приемных встречно-штыревых преобразователей, не будут различимы, . так как апертура встречно-штыревых преобразователей не может быть сделана меньше нескольких длин поверхностных акустических волн.

Цель изобретения — увеличение разрешающей способности.

Поставленная цель достигается тем, что анализатор спектра, содержащий пьезоподложку с акустическими поглотителями на концах, на полированной поверхности которой расположены mpвый и второй встречно-штыревые преобразователи с изменяющимся вдоль апертуры периодом, снабжен генератором коротких вндеоимпульсов, соединенным

885912

40 с одним из встречно-штыреных преобразователей, между преобразователям на полированной понерхности пьезоподложки расположена полупроводниковая пленка, на которую вдоль направления распространения волны нанесе ны выходные электроды.

На чертеже приведена схема анализатора спектра.

Анализатор спектра содержит ньезо . подложку !, первый и второй встречноштыревые преобразователи 2 и 3 с линейно-изменяющимся вдоль апертуры периодом, полупроводниковую пленку

4, выходные электроды 5, первый и

15 второй акустические поглотители 6- 1 и 6-2 и генератор 7 коротких видеоимпульсов.

Анализатор работает следующим . образом.

Под действием генератора 7 коротких нидеоимпульсов встречно-штыревой преобразователь 2 излучает акус" тический импульс, у которого частота заполнения изменяется вдоль апертуры н соответствии с изменением вдоль апертуры частоты акустического синхронизма. Частота повторения импульсон выбирается равной Й/111,где частота акустического синхронизма в центре апертуры преобразователя 2, N — число пар электродов преобразователя.При этом акустические импульсы будут следовать один за другим без промежутка, образуя радиоимпульс бесконечной длины, у которого частота заполнения изменяется вдоль апертуры. Искажениями на краях акустических импульсов преобразователя 2 можнo пренебречь, так как максимальный . угол расхождения штырей в преобразователе не превышает 0,5-1,5 и N>)), О

И следуемый сигнал подается на встречно-штыревой преобразователь 3 ° Распространяясь навстречу друг другу! сигналы от преобразователей 2 и 3 45 наводят на электродах 5 электрические сигналы суммарной частоты вследствие I нелинейного акустоэлектронного взаимодействия. Частотная зависимость этого сигнала на отдельном электроде имеет вид: sIn (m„-®g)(l ЧддВ)

Cone< А„А «РС !, Я (,,)р/я WÄÄ+ где и — частота исследуемого сигнала; щ — частота заполнения импуль- 55 са от преобразователя 2, соответствующая положению электрола; скорость распространения

1IAB; амплитуды сигналов от преобразователей 2 и 3; длина полупронодниконой пленки.

3 данном месте апертуры (там,где, расположен отдельный электрод) А и с — фиксирована, поэтому зависимость сигнала на этом электроде от

Ш„ будет иметь нид sinx/x., c амплитудой, пропорциональной амплитуде исследуемого сигнала и шириной полосы Ьж/wq =!(йо1

UJ где 1 — число длин волн преобразователя по длине нелинейного взаимодействия. На другом электроде частотная зависимость сигнала будет аналогичной,но с центральной частотой щ . Длина выбирается таким образом, что 4 - UJ p Ь Lu,ò.е., (I если Ш, ю соответствуют частотным составляющим спектра исследуемого сигнала, то они разрешаются. Аналогичная ситуация будет и на других электродах. Таким образом, при подаче на преобразователь 3 исследуемого сигнала, на электрод 5 наводятся сигналы с амплитудами, пропорциональными амплитудам частотных составляющих исследуемого сигнала. Чтобы нелинейное взаимодействие проходило эффективнее, преобразователь 3 выполнен с изменякнцимся вдоль апертуры периодом. Это позволяет локализовать поток акустической энергии излучаемой преобразователем 3 в определенных интервалах его апертуры, что увеличивает плотность потока энергии.

При длине полупроводниковой плен ки В =2 см и g -- -

О о

NO = 2000 тогда Ь ю/ю = 0, 5

0,053. Расстояние между двумя соседними электродами в этом случае зависит от максимального угла расхождения штырей Я 111 н преобразователе 3 при

N = -=10-20, B1n= 0,5-1, это расстояние составляет Хд,а при углах 1,0-1,5 даже меньше $0 . Так как электроды

5 воспринимают электрические, а не акустические сигналы, то их ширина может быть меньше длины волны.

Использование такого анализатора спектра позволит повысить разрешающую способность, так как расстояние между пространственно разделенными., 1859 I?

Составитель М. Барашков

Редактор И.Тыкей Техред L.Харитончик 1(орректор А.Дзятко

Заказ 10536/66 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

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

Филиал 11ПП "Патенг", r. Ужгород, ул. Проектная> составляющими исследуемого сигнала, которые еще могут быть разрешены, может быть сделано меньше длины волны

ПАВ, соответствующей данной частотной составляющей, что не достигалось известными устройствами.

В результате возможно применение предлагаемог о анализатора в различных радиолокационных и радиопеленгационных системах, в электронных прибоIO рах, где требуется спектральный анализ. Это позволит уменьшить вес и габариты указанных устройств и изготов- лять их в планарном исполнении.

Формула изобретения

Анализатор спектра на поверхностных акустических волнах, содержащий пьеэоподложку с акустическими поглотителями на концах, на полированной поверхности которой расположены первый и второй встречно-штыревые преобразователи с изменяющимся вдоль апертуры периодом,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,. с целью увеличения разрешающей способности, он снабжен генератором коротких видеоимпульсов, соединенным с одним из встречно-штыревых преобразователей, между преоб- разователями на .полированной поверх ности пьезоподложки расположена полупроводниковая пленка, на которую вдоль направления. распространения волны нанесены выходные электроды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2044148, М., кл. 2 H 01 Q 7/00, 1971.

2. Патент CUIA N 3727718, М.,кл.2

Н 03 Н 7/03, 1973.