Акустоэлектронный коррелятор аналоговых сигналов на поверхностных акустических волнах

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ Своз Советских СОЦМаЕКтНЧЕЕКНХ РЕСПУбЛНК(5)М. Кл. с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Н 03 Н 9/00Н 0141/08 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(12) Авторы изобретения В,В.Боженко, В,Е,Лямов и И.Ю.Солодов Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет имени М.В;Ломоносова(54) АКУСТОЭЛЕКТРОННЫИ КОРРЕЛЯТОР АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ Изобретение относится к областирадиоэлектроники и может использоваться в устройствах акустоэлектроннойобработки сигналов,Известен акустоэлектронный коррелятор аналоговых сигналов на поверхностных акустических волнах (ПАВ),содержащий пьезоэлектрический звукопровод, на одной из сторон которогорасположены преобразователи двух входных сигналов и размещенный между ними преобразователь выходного сигна"ла 1 .Недостатком такого коррелятора является невозможность получения обращенного во времени сигнала, а такженизкий динамический диапазон.Получение обращенного во временисигнала обеспечивается прн использовании двух каналов - сжатия и собст.20венно корреляции, выполненных на отдельных звукопроводах.Известен акустоэлектронный коррелятор аналоговых сигналов на ПАВ,содержащий канал сжатия, выполненный 25в виде пьезоэлектрического звукопровода с расположенными на одной изего сторон преобразователями первого входного и опорного сигналов, иканал корреляции, выполненный в виде 30 пьезоэлектрического звукопровода с расположенными на одной иэ его сторон преобразователями второго входного и выходного сигналов 121. В этом корреляторе каналы сжатия и корреляции выполнены раздельно, на отдельных звукопроводах.Недостатком этого коррелятора являются значительные потери на преобразование, узкая полоса частот и недостаточно высокий динамический диапазон обрабатываемых сигналов, что связано с наличием двух отдельных акустоэлектронных узлов и недостаточно высоким нелинейным взаимодействием поверхностных акустическихволн.Целью изобретения является уменьшение потерь, расщирение полосы частот и увеличение динамического диапазона акустоэлектронного коррелятора.Это достигается тем, что в акустоэлектронном корреляторе аналоговых сигналов на ПАВ, содержащем канал сжатия, выполненный в виде пьезоэлектрического звукопровода с расположенными на одной из его сторон преобразователями первого входного и опорного сигналов, и канал корреляции,выполненный в виде пьезоэлектрического звукопровода с расположенными наодной из его сторон преобразователями второго входного и выходного сигналов, пара преобразователей первоговхОдного и опорного сигналов и парапреобразователей второго входногои выходного сигналов расположены напротивоположных сторонах единогозвукопровода, при этом преобразователь второго входного сигнала смещен относительно преобразователяопорного сигнала вдоль продольнойоси звукопровода на величину, определяемую из условия равенства отношения этого смещения к толщине звукопровода, отношению скоростей поверхностной и объемной акустическихволн.На чертеже показаНа конструкцияпредложенного устройства.Оно содержит звукопровод 1 в фор- дме пластины из пьезоэлектрика, например, из ниобата лития. На однойиз его сторон расположена пара преобразователей ПАВ - первого входногосигнала 2 и опорного сигнала 3, Напротивоположной стороне расположенапара преобразователей ПАВ - второговходного сигнала 4 и выходного сигнала 5, Все четыре преобразователямогут быть выполнены, например,встречно-штыревого типа. Смещение х ЗОмежду преобразователями 3 и 4 вдольпродольной оси 6 звукопровода 1 составляет величину, выбранную из условия равенства отношения этого смещения к толщине звукопровода 1 отношению скоростей ПАВ и объемной волны. Поверхности звукопровода 1 могутбыть покрыты пленкой полупроводника (на чертеже не показано.На преобразователи 2 и 4 подаются 40входные сигналы равных частот. Напреобразователь 3 подается опорныйэлектрический импульс с малой дли-тельностью.,В результате нелинейноговзаимодействия между ПАВ, генериру-,емых преобразователями 2 и 3, в звуко проводе 1 возбуждается объемная акустическая волна ОАВ) удвоенной частоты, направленная перпендикулярнопродольной оси 6.Сигнал ОАВ при этом представляетсобой первый входной сигнал, сжатыйво времени в два раза. В результатенелинейного взаимодействия ОАВ и первого сигнала ПАВ, на нижней поверхности звукопровода генерируется 55обратная ПАВ, которая регистрируетсяпреобразователем 5. Этот сигнал представляет собой функцию корреляциидвух входных сигналов в реальном масштабе времени. Пленка полупроводникового материала увеличивает эффектив-.ность взаимодействия акустических волн, Описанный режим работы акустоэлектронного коррелятора реализуется при отсутствии относительной задержки входных сигналов, Временная синхронизация процессов в устройстве при этом достигается смещением преобразователя 4 относительно преобразователя 3 на величину х, Ждущий режим работы коррелятора соответствует наличию относительной задержки входного сигнала, Если задержка второго сигнала относитель но первого удовлетворяет условиют,=2 о, где и :1,2, 3, Ь - толщина звукопровода, О д - скорость ОАВ, то .сигнал ПАВ взаймодействует с отраженным от поверхностей звукопровода сигналом ОАВ номера и и преобразователь 5 также регистрирует выходной сигнал корреляции.Предложенный коррелятор обладает малыми потерями, широкой частотной характеристикой и увеличенным динамическим диапазоном. Формула изобретенияАкустоэлектронный коррелятор аналоговых сигналов на поверхностныхакустических волнах, содержащий канал сжатия, выполненный в виде пьезоэлектрического эвукопровода с расположенными на одной из его сторонпреобразователями первого входногои опорного сигналов, и канал корреляции., выполненный в виде пьезоэлектрического звукопровода с расположенными на одной из его сторон преобразователями второго входного и выходного сигналов, о т л и ч а ю щ и й-.с я тем, что, с целью уменьшения потерь, расширения полосы частот и увеличения динамического диапазона, парапреобразователей первого входного иопорного сигналов и пара преобразователей второго входного и выход"ного сигналов расположены на противоположных сторонах единого звукопровода, при этом преобразователь вто-.рого входного сигнала смещен относительно преобразователя опорного сигнала вдоЛь продольной оси звукопровода на величину, определяемую изусловия равенства отношения этогосмещения к толщине звукопровода, отношению скоростей поверхностной иобъемной акустических волн.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кайно Г, Акустоэлектронноевзаимодействие в устройствах на поверхностных акустических волнах,"ТИИЭР"1976, т.64, Р 5, с.194.2. Кайно Г. Акустоэлектронное взаимодействие в устройствах на поверхностных акустических волнах "ТИИЭР",1976, т. 64, 9 5, с. 195.Составитель В,БанковТехредЕ,Гаврилешко Корректор О.Билак Редактор Т,Пилипенко Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Заказ 9598/62 Тираж 995 Подписное ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж, Раушская наб., д.4/5