Преобразователь поверхностных акустических волн

(21) Заявяте итут физики полупроводников Сибирского:"отделени АН СССР(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХВОЛН ов элже ре тел электродной сист ними сло ла. При.ээлектродыго быть выпол родам осно Кроме ной систеды дополнительвыполнены этого преобразов шйрокий диапазон Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в устройствах, работающих с использо-ванием поверхностных акустических волн (ПАВ).,Известен преобразователь.ПАВ, с держащий пьезоэлектрический звуко- провод и расположенные на нем систему гребенчатых электродов и сплошной электрод 11 3.Такой преобразователь имеет низкую эффективность преобразования и не является направленным.Известен преобразователь ПАВ, содержащий пьезоэлектрический звукопровод и расположенную на нем систему встречно-штыревых электродов. В этом преобразователе в пространстве между вдвинутыми друг в друга гребенчатыми электродами расположен общий электрод, соединенный с общей ши.-. ной 123.Однако у втеля .недостаточно ра 2бочих частот и невысокая точность настройки на заданную частоту синхро низма, что связано с наличием общего электрода.Цель изобре-.ения - расширение диапазона рабочих частот и повышение точности настройки на заданную частоту синхронизма,Эта цель достигается тем, что пре образователь ПАВ, -одержащий пьезоектрический звукопровод и располонную на нем систему встречно-шты,- вых электродов, содержит дополниьную систеМу встречно-штыревыхов, расположенную над основемой, и размещенный между й диэлектрического материам в преобразователе ПАВдополнительной системы монены непараллельныю элеквной систею.ого, электромы могут быть3 98025 также параллельными электродам основной системы.На Фиг. 1 показан предлагаемый преобразователь, вариант конструкции для непараллельных электродов; на Фиг. 2 - то же, поперечный разрез.Преобразователь содержит пьезо" электрический звукопровод 1, основную 2 и дополнительную 3 системы О встречно-штыревых электродовмежду которыми размещен слой 4 диэлектрического материала, Звукопровод 1 может быть выполнен из кварца, ниобата лития или другого пьезоэлектрика. 5 Слой 4 диэлектрического материала может быть выполнен, например, из окиси кремния. Электроды системы 3 могут быть выполнены как непараллельными, так и параллельными элект щ родам системы .2,Преобразователь может быть снабжен дополнительным слоем диэлектрического материала, который может быть размещен между звукопроводом 1 и системой 2 или на системе 3Все диэлектрические слои могут быть выполнены из пьезоэлектрика, например, из окиси цинка или сульфида кадмия, в этом случае звукопровод 1 может быть выполнен не из пьезоэлектрика. Одна из систем 2 или 3 может быть выполнена в виде сплошного покрытия. Преобразователь работает следующим33.образом,Электрический синусоидальныйсигнал подается на системы 2 и 3, однофазные электроды в которых гальва:",46нически соединены, друг с другом.Вследствие пьезоэффекта электрический сигнал создает в звукопроводе 1систему переменных деформаций, которая возбуждает ПАВ. Волны, распространяющиеся по направлениям 5 и 6 к45краям звукопровода, гасятся акустическим поглотителем, Волны, распространяющиеся в направлениях 7 и 8, могут регистрироваться приемными преобразователями любого типа . Простран- ффственные периоды электродов в основной и дополнительной системах 2и 3 могут быть различными. Выполнение слоя 4 из пьезоэлектрика позволяет повысить эффективность преобразо" ззвания. При.этом возможно расширениеклассов материалов для звукопровода "и выполнение его из непьезоэлектри 5 4ческого материала, Принцип действияпреобразователя с пьезоэлектрическимслоем отличается от вышеописанноготем, что вследствие пьезоэффекта переменные деформации создаются в слоекоторые через механическую связьсо звукопроводом возбуждают в последнем ПАВ.Введение дополнительных слоев диэлектрического материала позволяетуменьшить паразитное переотражениеволн, а также улучшить согласованиеакустических импедансов систем электродов преобразователя и звукопровода.В случае, когда угол о междуэлектродами основной и дополнительной систем 2 и 3 отличается от Оо,за счет изменения этого угла можноточно настраивать частоты синхронизма для соответствующих направленийраспространения ПАВ, что обеспечиваетизлучение и регистрацию ПАВ в двухнезависимых направлениях одним преобразователем,Предлагаемый преобразователь мо- .жет работать в режиме однонаправленного распространения. Излучение волнпроисходит с участков систем электродов, потенциалы которых сдвинуты поФазе друг относительно друга на 3/2,Направленность излучения возникаетвследствие того, что волны, излученные с укаэанных участков, интерферируют и в данном направлении складываются. Эффективность преобразованияпри этом значительно возрастает.Выполнение для этого случая однойиз систем электродов в виде сплошного металлического покрытия упрощает технологию изготовления преобразователя.Предлагаемый преобразователь имеет в два раза больший рабочий диапазон частот по сравнению с известным устройством. Он может быть свысокой точностью настроен на заданную частоту синхронизма, Преобразователь может обеспечивать излучениеи регистрацию ПАВ как в двух независимых направлениях, так и в одномпри отсутствии излучения в другом.Предлагаемый преобразователь обеспечивает высокую эффективность преобразования. формула изобретения 1. Преобразователь поверхностныхакустических волн, содержащий пьезоХ У юг. 8 ставитель В. банковхред И.Коштура Корре зятк Редактор П. Макареви Уираж 959 арственного комитет иаобретений и откр ква Ж, Раушская дписное аказ 9380 ВНИИПИ Гос по дел 113035, Но% 980255 4электрический звукопровод и располо- ны непараллельными электродам основ.3женную на нем систему встречно-шты- ной системы.ревых электродов, о т л и ч а ю -., " 3. Преобразователь по и. 1, о тщ и й с я тем, что, с целью расши- л и ч а ю щ и й с я теь, что элект"рения диапазона рабочих частот и по- ю роды дополнительной системы выполвышения точности настройки на задан- нены параллельными электродам основ"ную частоту синхронизма, он содер- ной системы.жит дополнительную систему встречно-штыревых электродов, расположен-. Источники информации,ную над основной системой, и разме- Ф принятые во внимание при экспертизещенный между ними слой диэлектричес. Речицкий В. И. АкустОэлектронкого материала. ные радиокомпоненты, И., "Советское,2. Преобразователь по и. 1, о т- радио", 1980, с, 16,л и ч а ющ и й с я тем, что элект. Патент США И 3866 154,роды дополнительной системы выполне кл. 333/30, опублик. 1975.