Встречно-штыревой преобразователь поверхностных акустических волн

(23) ПриоритетОпубликовано 30.03.77, Бюллетень12 Государственный комите Совета Министров ССС по делам изобретений. Кадышев, 1 О, А, Клешнев и дский институт авиационно Ленинг 1) Заявител(54) ВСТРЕЧНО-ШТЫРЕВОЙЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВО ЕОБРА 2 зова на ф 25 Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться при создании функциональных узлов радиоэлектронной аппарату- ры Один из известных преобразователеи работает на принципе уменьшения отражений поверхностной волны (в рабочем диапазоне частот). Уменьшение отражений достигнуто за счет того, что электроды каждой фазы двухфазного (встречно-штыревого) преобразователя выполнены из двух металлических полосок с расстоянием между их центрами, равным л/4, где Х - длина рабочей волны. 11 олоски электродов объединены в четырехфазную структуру. Тем самым создана дополнительная снагрузочная неоднородность, которая вместе с основной образует последовательность с периодом следования /4 1).Однако известный преобразователь имеет сложную коммутацию, связанную с необходимостью подачи на полоски однофазных электродов разных потенциалов,Наиболее близким техническим решением является встречно-штыревой преобразователь поверхностных акустических волн, содержащий пьезоэлектрическую пластину и металлические электроды, Расстояние между продольными осями смежных полосок и электродов равно Х/4, Пассивные металлические полоски между электродами возмущают электроакустпческое поле преобразователя и при определенном соотношении ширины электродов, металлических полосок и промежутков между ними кратно уменьшают период распределенного вдоль направления распространения поля 2).Целью изобретения является улучшение формы частотной характеристики преобразователя.Для этого во встречно-штыревом преобразователе поверхностных акустических волн, содержащем пьезоэлектрическую пластину и металлические электроды, на рабочей поверхности пластины выполнены отражающие канавки, расположенные между электродами и под электродами, причем длина канавок равна апертуре звукового луча, а под электродами - перекрытию смежных электродов.На фиг, 1 изображена конструкция преобрателя поверхностных акустических волн; иг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1.Преобразователь содержит пьезоэлектрическую пластину 1 и металлические электроды 2, причем на рабочей поверхности пластины 1 выполнены отражающие канавки 3, расположенные между электродами 2 и под электродами 2, которые объединены металлическими шинами 4.Предлагаемый преобразователь работает следующим образом,552667 40 45 50 55 3Преобразователь представляет собой последовательность металлических электродов 2 в общем случае различной длины, нанесенных на полированную поверхность пьезоэлектрической пластины 1, Электроды 2 отстоят один от другого на половину длины рабочей волны Х/2 и объединены двумя металлическими шинами 4 в двухфазную структуру. Отражающие канавки 3 расположены посередине промежутков между электродами 2 и под электродами 2 перпендикулярно направлению распространения поверхностной волны. Длина отражающих канавок 3 между электродами 2 равна апертуре звукового луча Ймакс, а под элек тродами 2 - перекрытию смежных электродов й, Ширина отражающих канавок 3 не превосходит ширины электродов 2 и промежутков между ними. Физически отражающие канавки 3 представляют собой акустические неоднородности с коэффициентом отражения, определяемым эффективной глубиной канавки Й.При подаче на металлические шины 4 электрического сигнала электроды 2 возбуждают поверхностную волну, которая проходит металлизированные (электроды) и неметаллизировапные участки преобразователя с различной скоростью. Так как длина электродов 2 вследствие аподизации меняется, то это приводит к рефракции звукового луча. С целью устранения рефракции части электродов 2, которые не участвуют в возбуждении поверхностной волны, не удаляются с поверхности пластины 1, а лишь отделяются от электродов 2 противоположной фазы разрывами. При своем распространении поверхностная акустическая волна испытывает переотражения, обусловленные различием скоростей поверхностной волны на свободных и металлизированных участках рабочей поверхности пластины 1, а так же тем, что масса электродов 2 механически нагружает участки рабочей поверхности пьезоэлектрической пластины 1. Кроме того, переотражения связаны с электрической нагрузкой преобразователя и с неоднородностями в виде отражающих канавок 3, 11 ервые три типа неоднородностей приводят к появлению сигналов ложных в рабочем диапазоне частот, которые искажают амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики устройств на акустических поверхностных волнах. Отражения от неоднородностей первого типа в предлагаемом преобразователе подавляют выбором ширины электрода 2, равным ширине промежутка между электродами 2, Так как при этом период следования границ металлизированных участков (электродов) равен л/4, то переотражения имеют место на более 5 10 15 20 25 30 35 4высоких частотах (21 ю, 3/О и т, д,). Неоднородности второго типа, распределенные под электродами 2, можно рассматривать в виде линейных сосредоточенных неоднородностей, расположенных на поверхности пьезоэлектрической пластины 1 под центрами тяжести сечений электродов 2. Отражающие канавки 3, расположенные между электродами 2, образуют вместе с неоднородностями второго типа последовательность неоднородностей с периодом, равным л/4. При равенстве коэффициентов отражения отражающей канавки 3 и неоднородности второго типа переотражения поверхностной волны имеют место на более высоких частотах (2/о, 3/О и т. д.). Неоднородности третьего типа, периодически распределенные у краев электродов 2 и в промежутке между ними, можно рассматривать в виде сосредоточенных линейных неоднородностей, расположенных на рабочей поверхности пластин 1 в середине промежутка между электродами 2. Протяженность этих неоднородностей вдоль апертуры звукового луча равна перекрытию смежных электродов Й (т, е. области, где происходит возбуждение поверхностной волны), Неоднородности, создаваемые отражающими канавками 3, расположенными под электродами 2, образуют вместе с указанными последовательность акустических неоднородностей с периодом, равным 1/4. При равенстве коэффициентов отражения этой последовательности переотражение поверхностной акустической волны имеет место на частотах, кратных рабочей (21 о, 3/о и т. д,). Тем самым в предлагаемом преобразователе подавляются ложные сигналы в рабочем диапазоне частот, вызванные неоднородностями третьего типа. Формула изобретения Встречно-штыревой преобразователь поверхностных акустических волн, содержащий пьезоэлектрическую пластину и металлические электроды, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы частотной характеристики преобразователя, на рабочей поверхности пластины выполнены отражающие канавки, расположенные между электродами и под электродами, причем длина канавок равна апертуре звукового луча, а под электродами - перекрытию смежных электродов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США3727155, кл, 333-72, 1973, 2, Патент США3748603, кл. 333-28, 1973 (прототип).. Любимова едактор Е. Дай ректоры: Л. Орлова ц И. Позняковская еме Заказ 773/14 Подп испоССР Типография, нр. Сапунова,Изд. Ло 343 Тираж 1054 ИИГ 1 И Государствсиного комитета Совета .11 цнцстро по делам цзобретенцй и открытцц 1 113035, Москва, Ж.35, Рагпская цаб., д. 4/5