Преобразователь акустических волн

(54)(5 КИХ ВО кий зв Ь АКУСТИЧЕС- езоэлектриче оженную иа е ПРЕОБРАЗОВА содержащийопровод, рас ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВБюл.Ф 3цкий и В.С.Орлов8:534.8(088.8)ий В.И.Акустоэлектронныеты. М.,"Советское ра.14-16.е свидетельство СССРН 03 Н 9/145, 1982 поверхности электродную структуру, выполненную в виде спирали прямоуголь ной формы, внутренний виток которой соединен с входной, а наружный - с выходной клеммами, и диэлектрическое поглощающее покрытие, расположенное на соответствующих витках спиральнойэлектродной структуры, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с,целью расширения рабочего диапазона частот, в него введен проводящий экран, расположенный на диэлектрическом поглощающем покрытии, которое выполнено из материала с высокой магнитной прониаемостью, например феррита.1 11363Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано вакустических устройствах обработкисигналов в качестве преобразователяакустических волн, в том числе поверхностных.Известен преобразователь поверхностных акустических волн (ПАВрсодержащий пьезоэлектрический звукопровод, расположеннуюна его рабочей 10поверхности электродную структуру,состоящую из электрически соединенных проводящих полос, размещенныхс равномерным пространственным шагомв направлении распространения ПАВ,и расположенный на противоположнойповерхности звукопровода общий электрод, соединенный с общей шиной,входную и выходную клеммы 1,Недостатком этого преобразователя 20является низкая энергетическая эффективность при широкой относительнойполосе пропускания, что обусловленокак малым числом электродов, лимитируемым широкополосностью, так и двунаправленностью излучения ПАВ.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяпреобразователь акустических волн,содержащий пьезоэлектрический звуко- З 0провод, расположенную на его поверхности электродную структуру, выполненную в виде спирали прямоугольнойформыр внутренний виток которой соединен с входной, а наружный - с выходной клеммами, и диэлектрическое поглощающее покрытие, расположенноена соответствующих витках спиральнойэлектродной структуры 2 .Недостатком известного преобразователя акустических волн являетсяограниченный рабочий диапазон частот,нижняя граница которого лимитируетСямаксимально достижимой величинойзадержки электромагнитного сигналана одном витке спиральной электродной структуры. Цель изобретения - расширение рабочего диапазойа частот преобразовате:ля акустических волн. 50Поставленная цель достигается тем. что в преобразователь акустических волн, содержащий пьезоэлектрический .звукопровод, расположенную на его поверхности электродную структуру, 55 выполненную в виде спирали прямоуголь. ной формы, внутренний виток которой соединен с входной, а наружный - с 08 2выходной клеммами, и диэлектрическоепоглощающее покрытие, расположенноена соответствующих витках спиральнойструктуры, введен проводящий экран,расположенный на диэлектрическомпоглощающем покрытии, которое выпол-.нено из материала с высокой магнитнойпроницаемостью, например феррита.На чертеже изображена структур-.ная схема предлагаемого преобразователя.Преобразователь акустических волнсодержит пьезоэлектрический звукопровод 1, расположенную на его поверхности электродную структуру 2 выполненную в виде спирали прямоугольнойформы, внутренний виток которой сое"динен с входной 3, а наружный - с выходной 4 клеммами, диэлектрическоепоглощающее покрытие 5, расположенное на спиральной электродной структуре и занимающее всю область разме"щения последней, за исключением частивитков, параллельных фронту ПАВ инаходящихся со стороны, соответствующей направлению ее излучения или приема, а также проводящий экран 6,расположенный на диэлектрическом по"крытии 5 и соединенный с общей клеммой ,Устройство работает следующим образом.В режиме излучения при подаче на клемму 3 входного сигнала последний1 распространяется в электрической линии задержки ЭЛЗр образованной спиральной электроднойструктурой 2 и про-, водящим экраном 6; При этом распределенная индуктивность 1 ЭЛЗ обусловлена взаимоиндукцией витков спирали 2, а распределенная емкость С - емкостной связью спиральной электродной структуры 2 с проводящим экраном 6. Время задержки электромагнитного сигнала в ЭЛЗ на ее длине, соответствующей протяженности одного витка спирали, определяет электрическую разность фаз между соответствующими участками соседних витков спирального электрода на данной частоте.сигнала. При величине указанной разности фаз, равной ) рт.е, при задержке элек" тромагнитного сигнала на одном витке спирали, равной. половине перепада колебаний сигнала данной частоты, преобразователь оказывается эквивалентным обычному встречно-штыревому преобразователю акустических волн с1136 Составитель А.АлексеевТехред А.Ач Корректор С.Черни Редактор И,Николайчук Заказ 10301/44 Тираж 871 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035,Москва,Ж,Раушская набд.4/5 Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 3расстоянием между противофазными электродами, равным шагу витков спиральной электродной структуры. При шаге витков спирали, равном половине длины акустической волны, возбуждаемой в пьезоэлектрическом звукопроводе, преобразователь характеризуется наиболее высокой широкополосностью и энергетической эффективностью, так з как при этом выполняется условие од О нонаправленного излучения преобразова. теля за счет когерентной синфазной подпитки ПАВв процессе.ее распростра нения в направлении не занятых диэлектрическим покрытием 5 участков спиральной электродной структуры, а также условие электрического согласования пробразователя за счет совмещения возбуждающей акустическую -волну электродной структуры на пьезоэлектрическом звукопроводе с ЭЛЗ.Аналогичные условия;(равенство электрической и акустической задержки сигнала на каждом витке спираль" ной электродной структуры) характеризуют наибольшую широкопалосность и энергетическую эффективность преобразователя и в режиме приема акусти 308ческого сигнала, детектируемого навыходной клемме 4. При этом граничная частота рабочего диапазона частот преобразователя, в котором реализуются указанные условия согласования его электрической и акустическойчастей, определяется соотношениемз Л )где- задержка электромагнитногоЭсигнала на одном витке спирали;1. и С - соответственно распределенные индуктивность иемкость участка ЭЛЗ,равного по протяженности одному витку спирали,Благодаря выполнению диэлектрического покрытия преобразователя из материала с высокой магнитной проницаемостью и введению проводящего экрана,расположенного поверх диэлектрического покрытия, величины 1 фС удаетсясущественно увеличить и,ак следствие, значительно расширить рабочийдиапазон частот преобразователя всторону более низких частот.