Фазовый модулятор

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 29.12.75 (21) 2304700/18-2 с присоединением заявки Ме сударственный комитет(45) Дата опубликования описания 30.03.78 Совета Министров СС по лелем изобретеникрытии Авторы изобретения М. Н. Алексе П. Г, Иванов, В. М, Овс и Ю. П, Редкоборо ский ордена Трудового К инженерно-физический(71) Заявитель мени асног сков ститут 54) ФАЗОВЫЙ МОДУЛЯТ Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве устройства фазовой модуляции.Известен фазовый манипулятор, содержащий пьезоэлектрический звукопровод, входной 5 и выходной преобразователи.Недостатком его является неуправляемость фазовой модуляции,Известен фазовый модулятор, содержащий пьезоэлектрический звукопровод, входной и 1 О выходной встречно-штыревые преобразователии и управляющие электроды.Недостатки этого устройства состоят в небольшом диапазоне изменения девиации фазы и высоком управляющем напряжении. 15 ие диапазона еньшение неего напряже 20 выи модуляо пьезоэлсопластинамп рхпостях одныс управляизпрованной размещены ели, распобаний пьсзоЗО Цель изобретения - увеличен изменения девиации фазы и ух обходимой величины управляющ ния. Цель достигается тем, что фаз тор выполнен в виде биморфно мента, образованного двумя пьс одинаковой длины, на обеих пов ной из которых нанесены сплош ющис электроды, а на неметал поверхности другой пластины встречно-штыревые преобр азов а ложенные в узлах изгибных кол элемента. На чертеже схематично изображена конструкция фазового модулятора.Устройство представляет собой бпморфный пьезоэлемент, образованный двумя пьсзопластппами 1 и 2 одинаковой длины, одна из которых 1 снабжена сплошными электродами 3 и 4, а на псмсталлпзированной поверхности другой пластины 2 бпморфа на расстояниях от ее краев, равных 0,224 длины пластины, размсщсны входной 5 п выходной 6 встрсчноштыревые преобразователи поверхностных :волн, причем сплошные управляющие элск"-,роды 3 и 4 конструкции подсоединены и испянпкам управляющего переменного Е -и постоянного Е= напряжения через соответствующие разделительные элементы Со и Яа.Принцип действия фазового модулятора состоит в следующем.Приложение переменного управляющего на:цзяжения Е - и электродам 3 и 4 биморфного элемента вь 1 зывает изгибные по толщине зьакоперсменные деформации конструкции, инт-"псивность которых максимальна, когда частота управляющего сигнала Е- близка к собственной резонансной частоте бпморфа на .колебаниях изгиба по толщине, Эта деформацпн вызывает модуляцию длины пробега ПАВ между входным п выходным прсобразователями 5 и б и, как следствие, модуляцию фазы сигнала на выходном преобразователе. Прискр А. Камышников лид Иодпис Изд. М 308 1 праги 954 осударствевно;о комитета Совсса Министров СССР по аслаки пзоорсзений и озкрып 5 113035, Москва, Ж, Раушскап нзо., д. 4/5аказ 191011110 ипо 1 1 фпи пр Сап по этом девиация фазы прямо пропорциональна амплитуде управляющего сигнала Е -, Г 1 рп приложении наряду с Е - еще и постоянного управляющего напряжения Е: к электродам 3 и 4 вследствие изменения упругих свойств 5 биморфа изменяется собственная частота его колебаний и, как слсдствпс, частота модуляции фазы, соответствующая достиженик макспмальпоп дсвпацпп. 11 лавпая осг ли 1)овка частоты модуляции фазы осуществляется, та О ким образом, изменением величины постоянного управляющего сигнала Е при соответствующем пзмепсппи частоты переменного управляющего сигнала Е-, а плавная регулировка девиации фазы -- изменением как ам плитуды, так и частоты Е -, При прпло:кении же только постоянного управляющего напряжения Е . к управляющим электродам 3 и 4 возникает постоянная деформация изгиба по толщине конструкции и, как следствие, по стоянный фазовый сдвиг сигнала на выходном преобразователе, величина которого пропорциональна Е:. Фазовый модулятор в этом регкиме работает как фазовращатель, причем необходимая для реализации заданного фазо вого сдвига величина напряжения Е: прямо пропорциональна толщине пластины 1 и может быть существенно уменьшена по сравнению с соответствующей величиной необходимого управляющего напряжения, используе мой в устройстве-прототипе.Использование предлагаемой конструкции фазового модулятора позволяет осуществлять плавную регулировку параметров фазово-модулированного сигнала в широких пределах 35 при значительно меньших управляющих сигналах, Действительно, при пспользова чии в качестве управляющего сигнала Е - с частотой, равной частоте собственных колебаний изгиба по толщине бпморфа, максимальная -10 девиация фазы может быть увеличена по сравнению с устройством-прототипом при прочих равных условиях в число раз, равное механической добротности Я биморфного элемента, или для достижения одного и того же значения девиация фазы в предлагаемом устройстве потребуется величина управляющего сигнала, в Я раз меньше, чем в устройствспрототипс. При использовании в качестве управляющего сигнала Е: величина последнего могкст быть уменьшена или девиация фазы увеличена по сравнению с устройством прототипом в число раз, равное отношению толщины пластины устройства-прототипа к толщине пластины 1 бпморфа. Наконец, при одновременном использовании Е- и Е: предлагаемое устройство позволяет осуществлять плавную регулировку частоты фазовой модуляции и девиации фазы при сохранении указанных выше преимуществ по сравнению с устройством-прототипом. с 1) о р м у л а и з о б р е т с и и я Фазовый модулятор, содержащий пьезоэлектрический звукопровод, входной и выходной встречно-штыревые преобразователи поверхностных акустических волн и управляющие электроды, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона изменения девиации фазы и уменьшения необходимой величины управляющего напряжения, он выполнен в виде биморфного пьезоэлемента, образованного двумя пьезопластинами одинаковой длины, на обеих поверхностях одной из которых нанесены сплошные управляющие электроды, а на неметаллпзированной поверхности другой пластины размещены встречно-штыре. вые преобразователи, распологкенные в узлах изгибпых колебаний пьезоэлемента.