Пьезоэлектрический резонатор

3 Н Ьыпуклой тем нормира сечениянемде. 54 (088,8 ечени А.Р. Ярослатво кварцаИ., фЭнер кий И.Икварце-яР ина сечУорцовойэлемент ельство СССР(54)(57) 1. ЗОНАТОР 7 сод тами креплен мент, на пов несены 2 Ф во от лича цевью улучш кольцевой пь й- внутренн вого пье Ь- внешний пьезоэл Резонатор п й с я тем,нт выполнен торцовымий радиоэлемеадиус ус кольцентаколь евог ю щ: элежащими ГОСУДЮфСТВЕННЬЮ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЗЯфЬП ПИСАНИЕ ИЗОБ 0 СНВЮ СВЩВТВы.(прототип) . Вюл. В 21жин, Л.Г, .Воробьевавниккий ордена Ленинанститут им. Н.Е, Жу ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕержащий баллон с элемения, кольцевой пьезоэлеерхность которого назбуждающих электродов,ю щ и й с я тем, что, с:ния моночастотности,езоэлемент выполнен с рцовой поверхностью, приванная переменная толщиопределяется соотноше" 8=(-и+НИ-Р,- и нф О .с" переменная толщи пьезоэлемента;- максимальная толщ ния пьезоэлемент Й - радиус кривизны поверхности пьеземента. ап. 1. о т л и ч а ф то кольцевой пьезо двумя противолеоверхностями.где30 Я.(Я.Предлагаемое изобретение относится к электронике и может быть исполь зовано, например, в высокостабильных автогенераторах.Известен кольцевой пьезоэлектрический резонатор, содержащий эвукопровод, на цилиндрическую поверхность которого нанесены электроды 1,11.Недостатком такого резонатора является невозможность использования его на высоких частотах, так как при этом уменьшаются размеры пьезоэлемента, что приводит к уменьшению добротности.Наиболее близким к предлагаемому является пьезоэлектрический резонатор, содержащий баллон с элементами крепления, кольцевой пьезоэлемент, на поверхности которого нанесены 21., возбуждающих электродов, а электроды с равными потенциалами соединены между собой электрически (.2).Недостаток резонатора заключается в его низкой добротности и моночас" тотности.Цель изобретения в . улучшение моночастотности резонатора.Поставленная цель достигается тем что в пьезоэлектрическом резонаторе, содержащем баллон с элементами крепления, кольцевой пьезоэлемент, на поверхность которого нанесены 2 И возбуждающих электродов, кольцевой пьезоэлемент выполнен с выпуклой торцовой поверхностью, причем нормированная переменная толщина сечения определяется соотношениеми:-ач+Оч ,Ъ, гдеН: - ,Ч= д:1 о 11 о : 1 оЬ - переменная толщйна сечения пьезоэлемента;Ьо - максимальная толщина сече-ния пьезоэлемента;В - радиус кривизны торцовойповерхности пьезоэлемента,. О 4 рО 1". юс"д1 (/а - внутренний радиус кольце-.вого пьезоэлемента;Ь - внешний радиус кольцевогопьезоэлемента.Кроме того, кольцевой пьезоэле"мент выполнен с двумя противолежащими торцовыми поверхностями.На фиг, 1 изображен резонатор,общий вид 1 на Фиг. 2 - то же, профиль.Резонатор содержит баллон 1, коль- цевой пьезоэлемент 2, возбуждающие электроды 3 на поверхности пьезоэлемента 2, электроды 4 на внутренней поверхности баллона 1, элементы 5 крепления, клеммы б для подключения источника возбуждающего напряжения. Пьезоэлемент 2 может быть изго:товлен из кварца ухй/+35 ф илиух 2/-49 д двояковыпуклым о торцовымповерхностям, По длине окружностисреднего диаметра кольцевого пьезоэлемента 2 должно укладываться це-лое число длин волн возбуждаемыхколебаний, Электроды 3 в количестве2 И (пЪ 4) имеют размер вдоль радиусапьезоэлемента 2 равный (Ь-а) ф 0,8.Электроды 4, напыленные на внутреннюю поверхность баллона 1 соответст"венно над электродами 3, обеспечивают их возбуждение через зазор.Кольцевой пьезоэлемент 2 работает 15 на принципе захвата энергии. Егоформа способствует изменению рабочихмод, колебаний, в результате чего колебания локализуются в средней активной зоне и при этом уменьшается 20 связь изгибных и толщинно-сдвиговыхколебаний, Резонансная частота толщинно-сдвиговых колебаний пьезоэлемента 2 с двояковыпуклыми торцовымиповерхностями определяется из соот 25 ношенияи=/.(11 .Ц с к,1) - коэФФициент Пауссона;, - 0,283 для кварца среза АТпредставляет собой отношение модуля сдвига к модулюизгиба;у - удельная плотность материалаС - модуль упругости,)Управление спектральной характе 40 ристикой пьезоэлемента может быть.осуществлено как изменением его толщины, среднего диаметра, так и изменением радиуса кривизныгде Вв 1 - минимальный радиус кривизныторцовой поверхности пьезоэлемента,для расширения полосы частот, сво-50 бодиых от нежелательных. резонансов,необходимо уменьшать радиус кривизны, что .вызовет увеличение динамической индуктивности. Критерий целесообразности уменьшения радиуса кри 55 визны определяется выбором радиального размера возбуждающих электродов 3. Средний диаметр кольцевогопьезоэлемента 2 определяют иэ соотношення Ьп И60р югде Ч - скорость распространенияупругих волн- частотный коэффициент.Предлагаемый вид профиля коль 65 цевого пьезоэлемента способствует1022293 Составитель Н. Чистяковаедактор Н. Стащишина Техредм,Твпер Корректо Бил 063/4 Тираж 936 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Ибсква, Ж, Раушс 4/5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 тому,.что на резонансноЯ частоте невозбуждаются края пьезоэлемента.Это приводит к уменьшению влияния злементов крепления, к улучшению мо.ночастотности икак следствие, кповиаению добротности устройства. Покомитета Си открытийская наб.,