Акустический фазовращатель

ОПИСАНИ.ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДНИЛЬСТВУ Союз Советсиии Социапистическии Республик(22) Заявлено 22.0 рисоединением заявки осудорстееииоа комитетСовета Министров СССРпо делам изооретенийи отирмтий(72) Авторы изобретени С. С. Карякский, В. Г. Комаров и Ь. И. Речицк ехнике о в антенных сированием диаграмсованных фильтрах угих устро Изобретение относится и может быть использован Юмах с фаэефазовым скани мы направленности, согла сжатия и др йствах обработки сигналов,Известны акустические фазоврашатели,содержащие пьезоэлектрический звукопровод с расположенными на его поверхностив общем акустическом потоке 11 -секционным входным и выходным встречно-штыревыми преобразователями акустической поверхностной волны, Однако известные фвзоврашатели сбеспечивают только дискретноеуправление фазой сигнала, причем дискретыизменения фазы заложены в конструкцииустройства и не могут быть скорректированы в процессе настройки, Наряду с этимв известных фазоврашателях сдвинутые пофазе сигналы присутствуют в различных каналах и для переключения фазы требуетсялибо коммутировать эти каналы, либо применять довольно сложную ключевую схему наполупроводниковых эпитаксиальных пленках.В диапазоне частот (1-300 МГц), перекрываемом предлагаемым фазоврашателем, Ь основном известны электрические фазоврашатели 2-х классой. Фазоврашатели перво го класса используют элементы с сосредо гоченными постоянными (на частотах 1- 100 Мгц) фазоврашатели этого класса обладают существенными температурными и прочими нестабильностями, их характеристическое сопротивление меняется при регулировке фазы, т. е, они не обеспечивают качественного согласования с внешними цепями в диапазоне регулирования. Фазоврааатели второго класса (частоты 50-ЗООМгц) выполненные с использованием элементов с распределительными постоянными, напри-. мер, коаксиальные наряду с прочими не достатками обладают большими габаритными размерами и весом, что обусловлено их соизмеримостью с длиной волны электромагнитного колебания соответствующей частоты.Использование таких фазоврашателей в системах, где одновременно требуется при3менять до 10 фазоврашателей .апрпмер, фазо-фазовое сканирование), отсдопустимо3ввиду болыцого объема, веса и конструктивной слржности такого устройства,Цепь изобретения - обеспечение как плавной так и дискретной регулировки фазы в пРЮлх,О 360 Это достигается тем, что в фазовраша.теле, содержащем пьезоэлектрический звукопровод с расположенными на его поверх О ,ности и общем акустическом потоке б -сек" щионным входным и выходным встречно-шты-: ревыми преобразователями акустической пом верхностной волны, секции входного преобра зователя размещены на звукопроводе с про- б ,странственным сдвигом равным 1 /3периода акустической поверхностной волны в направлении ее распространения, причем последовательно с каждой секцией входного .преобразователя включено управляемое со противление. На фиг. 1 изображена конструкция фазо-.врашателя (а) его эквивалентная схема ипоясняющая ее векторнач диаграмма (б);на фиг, 2 - принципиальная схема плавногоофазовращателя на 120 (а)его упрощен-.,ная эквивалечтная схема и векторная диаграмма (б);, 30Акустический фазовращатель представля ет собой пьезоэлектричесхий звукопровод1 (фиг, 1 а) с нанеаенными на его поверх йость входными 2 и вькодными 3 преобразо. вателями АПВ.,Входной преобразоватсль со держит три элементарных двухфазных преоб- разователя, расположенных в общем акустическом потоке с выходным преобразователем; причем эти преобразователи сдвиг ты друг относительно друга в направлении распростра-Е нения АПВ на треть ее периода.цины одной полярности этих преобразователей подктпочены к зажиму источника сигнала, шины противоподожной полярности через управляемые сопротивления Р 1 - 8 подктиочены к другойклемме источника сигнала. Акустический,;фазовращатель работает сле дующим Образом: сигнал От генератора О(6) (фиг, 1 а) постт пает на входной преооразова й тель 2 и излучается тремя его секциями вОвиде трех, сдвинутых по фазе на 120 потоков АПВ, которые приходят на въходной цре образователь, где суммируются, Включенные последовательно в церн каждой секции вход- ад 5 ного преобразователя управляемые сопротивления образуют делители между ними и со-. противлением излучения преобразователя, Зто поясняется эквпвалентной схемой фазовращателя (фиг, 1 б), где 6, - Я, - сопротиваЗ 4 ления излучения преобразовнтелей и (, -) управляющие сопротивления, Таким образом в каждом плече с изменением величины управ, ляюшего сопротивления происходит перераспре деление энергии сигнала между преобразователем и шунтом (, - В ), что идентично3модуляции соответствующего вектора О, ( )(1 )на векторной диаграмме (фиг. 1 б) .3В результате суммарный вектор Осовершает поворот на угол, соответствующий соотношению сопротивлений делителей. При выборе этих соотношений определенным образом во всем диапазоне регулировки фазы возмож.но получить круговое вращение суммарного вектора с круговой огибающей, т, е. без амплитудной модуляции сигнала в диапаззне регулировки, Таким образом регулировка фазового сдвига в предлагаемом фазовращате ле производится соответствующими изменения ,ми величин уиравляемых сопротивлений. Следует отметить, что роль управляемых сопротивлений могут выполнять полупроводниковые 1 диоды в этом случае управление фазовым ,сдвигом производится подачей соответствую,щего напряжения смешения. Схема фазовраошателя на 0-1 0 (фиг. 2 а) содержит п/лдиоды Д -Д; при подаче напряжения сме 1 41шение ( Ц ) одна пара диодов, например ,Д -Д, открывается, а другая Д -Д - за 1 3,хрывается,при этом результирующий вектор,напряжения . ( 1 ) равен вектору О ().При изменении величины и полярности напряжения смещения вектор ОеФ совершает йово-,, Появляющаяся при этом амплитудная1модуляция может быть скорректирована со;ответствунрщим изменением формы управляющего напряжения, Результирующее сопротив;ление входного преобразователя во всемрабочем диапазоне фазоврашателя остаетсяпостоянным, лишь перераспределяясь междуего секциями. Это дает возможность обеспе 1чеьия хорошего электрического согласованияс внешними целями. Согласование акустического тракта Обеспечивается равенством апер-,,тур входного и выходного преобразователей.Таким Образом предлагаемый акустическийфазовращатель можно рассматривать, какполностью согласованный во всем рабочемдиапазоне элемент тракта 1 расйространения:энергии. Такаясхема успешно работает в режиме фазового манипулятора, Следует отметить, что в режиме манипуляции фазы О -Лугол между векторами 0 ( Ъ ) и О1 2о() составляет 180 . При подаче напряжежения 0 положительной полярности диодысм/Ч и Д открываютя, а диоды Д и Д1 3 2 4запираются; при этом возбуждает АПВтолько нижний (фиг. 1 а) преобразователь,т. е. ) (1) = О ( 1 ). При подачеЯ 2 см отрицательной полярности работает верхнийпреобразователь, т, е. О ( 1 ) = О ( 1 )оВ результате достигается фазовая модуляция сигнала с дискретом фазы ь= Я.Предлагаемый фазоврашатель обеспечиваетвысокую точность управления фазой сигналаво всем рабочем диапазоне частот 1 ЗООМгп,обладая при этом малыми размерами и весом.Конструктивная интегральность акустическогофазоврашателя позволяет легко производитьего сопряжение с внешними интегральнымиэлектронными схемами,Акустический фазоврашатель, содержацийпьезоэлектрический звукопровод с расположенными на е о поверхности в общем акустическом потоке ц -секционным входным ивыходным встречно-штыревыми преобразова мтелями акустической поверхностной волны,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюобеспечения как плавной, так и дискретнойрегулировки фазы в пределах Оф 360, секции входного преобразователя размешены ндзвукопроводе с пространственным сдвигом,равным 1/1 периода акустической поверхностной волны в направлении ее распрострапения, причем последовательно с каждой секцией входного преобразователя включеноуправляемое сопротивление,500977 доиРедактор ц,друго Ива. И ЯЦ Тнрви 1029Государственного комитета Совета Министровпо делам изобретений и открытийМосква, 113035, Раушская наб., 4 Заказ 379 Г 1 одписн Ужгород, ул. Проеитна илиап ППП фПатент Составитель Ь.Речицки 11