Гиперзвуковая линия задержки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22)Заявлено 30,11.79 (21) 2844538/18-23 (51)м, Кл. с присоединением заявки Иф Н 03 Н 9/38Н 0141/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 30, 08. 81(72) Автор изобретения В.А. Нежевенко кическое бюроинститутаССЙМ 3 Й Специальное конструкторско-техно Ордена Трудового Красного ЗнаменрадиоФизики и электроники(54) ГИДЕРЗВУКОВАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в СВЧ акустоэлектронных линиях задержки для устройств обработки сигналов и контрольно-измерительной5аппаратуры.Известна гиперзвуковая линия задержки, содержащая монокристалличес. кий звукопровод, продольная ось которого параллельна оси симметрии третьего порядка монокристалла, присоединенный к одному из его торцов пьезоэлектрический преобразователь, и соединенный с ним согласователь импедансов 1 . 15Недостаток этой линии задержки большая величина вносимых потерь и узкая полоса рабочих частот.Известна также гиперзвуковая линия задержки, содержащая монокристал О лический звукопровод, продольная ось которого параллельна оси симметрии третьего порядка монокристалла, присоединенный к одному из его.торцов пьезоэлектрический преобразователь, состоящий иэ слоя пьезоэлектрика, размещенного между электродами, и соединенный с ним согласователь им" педансов. Слой пьеэоэлектрика в этой ,линии задержки выполнен в виде тек- ЗО стурированной пленки из сульФида кадмия с осью текстуры, направленной вдоль нормали к торцовой поверхности звуконровода 23Недостаток известной линии задержки - невозможность получения двух- масштабных временных интервалов между задержанными эхо-импульсами.Цель изобретения - получение двух- масштабных временных интервалов между задержанными эхо-импульсами в гиперэвуковой линии задержки,Это достигается тем, что в гиперэвуковой линии задержки слой пьезоэлектрика выполнен с ориентацией толщины вдоль направления, не совпадающего с его кристаллограФическими осями, а у противоположного отражающего торца звукопровода над областями отражения продольной и сдвиговой акустических волн установлены два акустических демпфера с возможностью их поочередного 9 иксйрованного контактирования с,отражающим торцом звукопровода. Акустические демпФеры могут быть выполнены в Форме сФеры и подпружинены в направлении отражающего торца звукопровода.На чертеже показана конструкция предлагаемой линии задержки, содержа 860282щей монокристаллический твердотельный звукопровод 1; ориентированный вдоль оси симметрии третьего порядка, пьезоэлектрический преобразователь 2 с электродами 3 и 4 и согласователь импедансов, образованный двухступенчатым четвертьволновым полосковым трансформатором 5 и сосредоточенной индуктивностью б. Звукопровод 1 выполнен, например, из монокристалла рубина и имеет форму цилиндра с плоскопараллельными торцами, Пьезоэлектрический преобразователь 2, выполненный, например в виде пластины из пьезоэлектрика, ориентирован по толщине вдоль направления, не совпадающего с главными кристаллографически ми осями. Электрод 3 находится в контакте с наружным проводником трансформатора 5, а электрод 4 соединен с индуктивностью 6. Пьезоэлектрический преобразователь может быть выполнен 2 О и в виде тонкой текстурированной пленки. На отражающем торце звукопровода 1 имеется два акустических демпфера, выполненных в виде сфер 7 и 8, подпружиненных в направлении тоРца пружинами 9 и 10. Сферы 7 и 8 выполнены иэ поглощающего звук материала и жестко закреплены на штоках 11 и 12 соответственно. На противоположных концах штоков установлены Фиксаторы 13 и 14, имеющие полусФерическую форму, Звуко- ЗО провод 1 помещен в корпус 15 с двумя цилиндрическими каналами, служащими направляющими для сфер 7 и 8. К верхней части корпуса 15 примыкает кулиса 16, имеющая прорезь и сферичес-З 5 кую лунку, К трансформатору 5 подсоединена радиочастотная фишка 17 для соединения линии задержки с внешней цепью. На фишку 17 поступает импульсный СВЧ сигнал, который через 4 О трансформатор 5 и индуктивность б передается на пьезоэлектрический преобразователь 2, возбуждающий в звукопроводе 1 гиперзвуковые волны.При, этом возбуждается одновременно две волны - продольная и сдвиговая, которые распространяются в эвукопроводе 1 в направлении его отражающего торца. Продольная волна распространяется в направлении нормали к торцам звукопровода 1, а сдвиговая из-за внутренней конической рефракции отклоняется от нормали. Для рубина это отклонение составляет около 9 . Посо ле отражения от торца вблны возвращаются по тем же траекториям к пьезо электрическому преобразователю 2, где частично преобразуются в электромагнитные "ВЧ импульсные сигналы, задержанные относительно входного сигнала. часть энергии продольной и сдвиговой волн многократно отражается от тс 1 цов звукопровода 1, что приводит к одновременному появлению на выходе линии задержки двух серий задержанных эхо-импульсов. Для слуЧая использования рубина временные интервалы этих серий различаются в 1,7 раэ, После селекции эти серии могут быть использованы для двух- масштабной калибровки радиоэлЕктронной аппаратуры.,Селекция серий задержанных эхо-импульсов осуществляется сферами 7 и 8 демпферов, установленных с возможностью поочередного контакта с областями отражения продольной и сдвиговой волн. При этом на выходе линии задержки может быть получена серия задержанных эхоимпульсов, соответствующих или про" дольной или сдвиговой волнам, Поочередное контактирование сфер 7 и 8 со звукопроводом осуществляется при помощи штоков 11 и 12 при перемещении кулисы 16.Предлагаемая линия задержки Позволяет получить двухмасштабные временные интервалы между задержанными эхо-импульсами. Это позволяет, например, калибрОвать радиолокационный высотомер по дальности как в крупном, так и в мелком масштабе с помощью одной линии задержки.Формула изобретения1. Гиперзвуковая линия задержки,содержащая монокристаллический звукопровод, продольная ось которого параллельна оси симметрии третьего порядка монокристалла; присоединенныйк одному иэ его торцов пьезоэлектрический преобразователь, состоящийиз слоя пьезоэлектрика, размещзцного между электродами, и соединенный= ним согласователь импедансов, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью получения двухмасштабных вре"менных интервалов между, задержаннымиэхо-импульсами, слой пьезоэлектрикавыполнен с ориентацией толщины вдольнаправления, не совпадающего с егокристаллографическими осями, а упротивоположного отражающего торцазвукопровода над областями отраженияпродольной и сдвиговой акустическихволн установлены два акустическихдемпфера с возможностью их поочередного фиксированного коитактированияс отражающим торцом звукопровода.2. Линия задержки по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что акустические демпферы выполнены в Форме сферыи подпружинены в направлении отражающего звукопровода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Нагсоцг 1 Й,И, И 1 сгоиаче асоць -й 1 с Ое 1 ау 11 пеа. - пОйгаьоп 1 1970,Р 10, с. 230-233.2. Йе 99 1 а Г, и др. 0 е 1 ау 1 пеа иве1 г 1 р 11 пе асоньй 1 с е 1 ещепСв 1 щрючедрегГогщепсе, - пИ 1 сгоиачевп, 1968,Ь 10, с. 55-63 (прототип).860282 Тираж 988 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д.