Преобразователь поверхностных акустических волн

СОЮЗ СОВЕГОЮХссюмлншапеиРЕСПУБЛИК А зСЮН Оз Н 9 ОО ЕНИЯ К и Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(56) 1. Уайт Р.М. Поверхностные упругие волны. ТИК ЗР, т.58, 1970, 18, с,68-119.2. Авторское свидетельство СССР 9720693, кл. Н 03 Н 3/06, опублик, 1980 (прототип).(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТ" НЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН, содерхащий одлозку с расположенной на ее рабочей поверхности одноосной Ферромагнитной пленкой, источник магнитного поля, размещенный вблизи подпояски, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возмоаиостей эа счет обеспечения управления формой амплитудно-частотной характеристики преобразователя,0, 123096 в одноосной ферромагнитной пленке вы-, полнены полосовые низкокоэрцитивные каналы, размещенные регулярно и ориентированные параллельно оси легкого намагничивания оцноосной ферромагнитной пленки и перпендикулярно направлению распространения поверхностнык акустических волн, а над по-, верхностью одноосной ферромагнитной пленки размещены управляющие электроды, каждый из которых соединен с соответствующим выходом источника управляющего сигнала и ориентирован в направлении распространения поверхностных акустических волн, при этом по крайней мере один из управляющихэлектродов выполнен прямолинейным, симметрично относительно которого размещены другие управляющие электро" ды, форма которых соответствует огибающей импульсного отклика преобразователя поверхностных акустических волн. ьей1 ВаВ1123096с соответствующим выходом источникауправляющего сигнала и ориентиро" а- ван в направлении распространения ол"ПАВ, при этом по крайней мере одиниэ управляющих электродов выполнен р- прямолинейным, симметрично относительно которого размещены другиеуправлякнцие электроды, форма которых соответствует огибающей импульс.ного отклика преобразователя ПАВ.На чертежепредставлен преобраа- зователь ПАВ.уд Преобразователь ПАВ содержитподложку 1 с расположенной на еег .рабочей поверхности одноосной пленкой 2 (например, на основе (Ре-Кх-Со)источник магнитного поля размещенной вблизи подложки (не показан),регулярную, в частности периодическую систему Йолосовых низкокоэрцитивных каналов 3, управляю.щие электроды 4-8, источник 9 управ;ляющего сигнала. 1Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах для обработки сигнлов на поверхностных акустических внах (ПАВ).Известен преобразовательПЛВ,содежащий пьезоэлектрический звукопровод и размещенные на нем входной ивыходной встречно-штыревые преобразователи (ВШП) Г 33.Недостатком данных преобразователей ПАВ является невозможность опертивного управления формой их амплитно-частотной характеристики (АЧХ),которая жестко связана со структурой преобразователя ПАВ и еготопологией, характеризуемой, вчастности, Функцией аподизации элементарных излучателей или приемников, образующих преобразователь.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяпреобразователь ПАВ, содержащийпьезоэлектрическую подложку с расположенной на ее рабочей поверхностиодноосной Ферромагнитной пленкойи источник магнитного поля, разме"щенный вблизи пьезоэлектрическойподложки 1 23.Недостатком известного преобразователя ПАВ являются ограниченныефункциональные возможности, обусловленные невозможностью управления,Формой АЧХ вследствие статистического характера скачков Варкгаузена,определяющего случайное пространст З 5венное и временное распределениеэлементарных излучателей ПАВ.Целью изобретения являетсярасширение функциональных возможностей за счет обеспечения управле Ония Формой АЧХ преобразователя,Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователе ПАВ,содержащем подложку с расположеннойна ее рабочей поверхности одноосной Ферромагнитной пленкой, источниКмагнитного поля, размещенный вблизи подложки, в одноосной ферромагнитной пленке выполнены полосовыенизкокоэрцитивные каналы, размещенные регулярно и ориентированныепараллельно оси легкого намагничивания одноосной ферромагнитной плен"ки и перпендикулярйо направлениюраспространения ПАВ, а над поверхностью одноосной Ферромагнитнойпленки размещены управляющие электРоды, каждый из которых соединен Преобразователь ПАВ работает следующим образом.В исходном состоянии в отсутствии внешнего магнитного поля и сигнала управления одноосная Ферромагнитная пленка 2 однородно намагничена до на" сыщения, как в областях низкокоэрцитивнык каналов 3, так и в окружающем их высококоэрцитивном массиве.В рабочем состоянии преобразователя ПАВ в ниэкокоэрцитивных каналах 3 пленки 2 образуются домены обратной намагниченности, Пля их образования от источника 9 управляющего сигнала по центральному управляющему электроду 4 пропускается импульс то" ка, параметры которого выбираются таким образом, чтобы знак и величина создаваемого им магнитного поля обес" печивали зарождение доменов обратной намагниченности в областях низкокоэр" цитивных каналов 3 магнитной пленки 2, примыкающих к данному управляюще" му электроду.Далее, при включении внешнего постоянного магнитного ноля (продвигающего), в зоне действия источника которого расположена магнитная плен ка 2, осуществляется рост эаложенньк в низкокоэрцитивных каналах 3 доменов обратной намагниченности в обоих направлениях вдоль оси легкого намагничивания (ОПН). Одновременно с включением продвигающего магнитного.поля от источника 9 управляющего сиг3 13230 нала по одному или двум управляющимэлектродам 5-8, расположенвыи по раз: ные стороны от центрального, про пускается электрический ток, магнит ное поле которого противоположно по направлению продвигающему и пре 5 восходит его по величине.В результате размеры доменов обратной намагниченности в низкокоэрцитивных каналах 3 ограничиваются расстоянием между соответствующиии периферийными шинами (5 и 6 нли 7 и 8) управления. Распределение же размеров доменов обратной намагниченности во всей системе регулярных паласовых низкокоэрцитивных каналов 3 определяется Формой соответствую щих периферических управляющих электродов 5-8, используемых для ограничения роста доменов.Такии образом, в рабочем состоянии преобразователя ПАВ конфигурация до-. иенной структуры в нкэкокоэрцитивных каналах 3 определяется топологией,уиравляющих электродов 4-8 и формируется25 соответствующей структурой управляю" щего сигнала.При наличии в низкокоэрцнткввцх , каналах 3 магнитной пленки 2 доменов обратной намагниченности, приложение переменного иагчитного поля, в зоне: действия источника которого расположена магнитная пленка, приводит к возбуждению ПАВ, распространяющихся . по поверхности подложки 1 в накравле" нии, перпендикулярном визкокоэрцнтив"З 5 ным каналам 3. При этом максимальная эффективность возбуждения ПАВ наблюдается ка тай частоте перемен-ного возбуждающего поля, длина волны ПАВ на которой соответствует про б странственному периоду расположения низкокоэрцитивных каналов 3.Возбуждение ПАВ предлагаем 4 м преобразователем обусловлено теи, что в переменном магнитном коле, благодвря магнитострикционным свойствви материала. пленки 2, каждый домен является элементарныи источником акустических волн, в наличие доменов лишь в магнитной пленке 2 нв по верхности подложки 1 определяет тот факт, что среди возбуждаемых нии акустических волн доминирующую роль играют именно ПАВ.Поскольку мгновенная фаза ПАВ, 55 возбужденной отдельным доменом, однозначно определяется знаком ивгнктострикционного коэффициента иате 96 4риала плевки 2 для данного домена то для каждых двух соседних доменов с противоположным направлением намагниченности фазы генерируемых иии ПАВ противоположны. Регулярность (в частности, периодичность) расположения доменов одного знака й иагнитной плевке,2, являющаяся следствием соответствующего распопожевия низкокоэрцитивкьвс каналов 3, определяет выполнение условия фазового синхронизив, которое сводится к равенству длины волны ПАВ и пространственного периода конфигурации доменов, при которой эффективность возбуждения ПАВ мвксималька.АЧХ данного преобразователя ПАВ определяется взвешенным суиьероввниеи характеристик элементарных излучателей и .представляет собой ряд Фурье- преобразование от функцки крострвнст" венного распределения их фвесов". В преобразователе фвес" элементарного излучателя характеризуется герметрической длиной домена обратной намагниченности в соответствующем низкокоэрцитивнои канале в пространственное распределение геометрических размеров доменов обратной намагниченности по длине преобразователя определяется формой периферийных управляющих электродов 5-8, ограничивающих рост доменов в низко" коэрцитнвных каналах 3.Таким образом, АЧХ предлагаемого преобразователя ПАВ определяется преобразованием Фурье - преобразованием от функции, описывающей форму соответствующих управляющих электродов. Выполнение управляющих электродов в соответствии с формой огибающей импульсного отклика обеспечивает возможность Формирования заданной АЧХ преобразователя ПАВ. При наличии нескольких периферийных управляющих электродов различной формы (см.чертеж) обеспечивается возможность оперативного управления формой АЧХ пре-. образователя ПАВ. Последнее осуществляется изменением структуры сигнала, определяющего использование тех или иных электродов управления в качестве ограничивающих разиеры доменов обратной намагниченности.Такии образом, в предлагаемом преобразователе ПАВ обеспечивается расширение Функциональных возможнос" тей за счет обеспечения управления формой АЧХ ПАВ.