Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
САМОСОГЛАСОВАННЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ
САМОСОГЛАСОВАННЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

САМОСОГЛАСОВАННЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах частотной селекции радиосигналов. Задача изобретения - уменьшение вносимых потерь. Самосогласованный (не нуждающийся в элементах согласования) кольцевой фильтр содержит пьезоэлектрический звукопровод, входной и выходной встречно-штырьевые преобразователи (ВШП) с одинарными электродами, размещенными на рабочей поверхности в параллельных акустических каналах и со смещением их центров на величину l = n·λo/6, (λo - длина ПАВ на центральной частоте фильтра, n = 1,3,5...), два отражающих многополосковых ответвителя (ОМПО), выполненных с тремя или четырьмя полосковыми электродами на периоде их структуры и размещенных на рабочей поверхности звукопровода по обе стороны от входного и выходного ВШП с перекрытием апертур обоих акустических каналов, при этом периоды электродов ВШП и ОМПО, число пар электродов обоих ВШП выбраны из определенных соотношений, обеспечивающих в самосогласованном режиме меньшие потери на проводимость за счет уменьшенной протяженности электродов обоих ВШП и ОМПО. 11 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2093954
Класс(ы) патента: H03H9/64
Номер заявки: 94033542/09
Дата подачи заявки: 13.09.1994
Дата публикации: 20.10.1997
Заявитель(и): Омский научно-исследовательский институт приборостроения
Автор(ы): Доберштейн С.А.; Малюхов В.А.
Патентообладатель(и): Омский научно-исследовательский институт приборостроения
Описание изобретения: Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах частотной селекции радиосигналов.
Известен кольцевой фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащий пьезоэлектрический эвукопровод, входной и выходной встречно -штырьевые преобразователи (ВШП) ПАВ, размещенные на рабочей поверхности звукопровода в параллельных акустических каналах, два отражающих многополосковых ответвителя (ОМПО), выполненных в виде широкого канала с периодом электродов a, узкого с периодом электродов b (a > b) и размещенного между ними соединительного канала с периодом электродов на одном крае a, а на другом b. Оба ОМПО размещены на рабочей поверхности звукопровода по обе стороны от входного и выходного ВШП с перекрытием апертур обоих акустических каналов [1]
Недостатком подобного кольцевого фильтра на ПАВ является то, что для обеспечения малых вносимых потерь требуются согласующие элементы для входного и выходного ВШП. Кроме того, электроды соединительного канала ОМПО имеют большую длину и малую ширину на одном крае, что приводит к большим потерям на проводимость.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является самосогласованный ( не нуждающийся в элементах согласования) кольцевой фильтр на ПАВ [2] выбранный в качестве устройства прототипа, содержащий пьезоэлектрический звукопровод, входной и выходной ВШП с расщепленными электродами, размещенные на рабочей поверхности звукопровода в параллельных акустических каналах, два ОМПО, выполненных с тремя или четырьмя полосковыми электродами на периоде их структуры и размещенных на рабочей поверхности звукопровода по обе стороны от входного и выходного ВШП с перекрытием апертур обоих акустических каналов. Число расщепленных электродов во входном/выходном ВШП выбирается таким образом, чтобы для данного среза пьезоэлектрика на определенной частоте обеспечить режим самосогласования компенсацию статической емкости ВШП его реактивной проводимостью. В результате чего входной импеданс фильтра на данной частоте близок к активному и определяется уже только апертурой ВШП. Кроме того, ОМПО имеют малую длину и одинаковую ширину электродов соединительного канала. Данное техническое решение позволяет по сравнению с аналогом [1] устранить согласующие элементы за счет обеспечения режима самосогласования для входного/выходного ВШП с расщепленными электродами, уменьшить потери на проводимость соединительного канала ОМПО за счет применения новой конструкции ОМПО.
Однако достигнутый уровень вносимых потерь ограничен конструкцией фильтра на ПАВ.
Поскольку кольцевой фильтр на ПАВ в прототипе выполнен самосогласованным, то при всех прочих равных условиях вносимые потери в фильтре будут ограничены потерями на проводимость в электродах ВШП и ОМПО, которые при одной и той же толщине металлизации зависят от их протяженности [3] Согласно данным по прототипу [2] для обеспечения минимальных потерь кольцевого фильтра в измерительном тракте, например 50 Ом, необходимо, чтобы выполнялся режим самосогласования, а именно: входной/выходной ВШП фильтра имел активный импеданс равный 50 Ом, а статическая емкость ВШП компенсировалась реактивной проводимостью излучения ПАВ (динамической индуктивностью). В прототипе на 164 МГц использовались ВШП с расщепленными электродами на срезе УХ/128o LiNbO3. На фиг. 1 (данные из прототипа [2] рис. 11) показана измеренная активная G и реактивная B части входной проводимости Yвх ВШП с числом пар электродов N 20 и с апертурой W = 73·λoo -длина ПАВ на центральной частоте фильтра). На частоте 164 МГц входная проводимость ВШП (а значит и фильтра) только активная G 20 мСм, что соответствует сопротивлению R 1/G 50 Ом, а реактивная проводимость B 0. Самосогласование происходит на частоте fс 164 МГц большей, чем частота синхронизма f0 V/P 160 МГц (V скорость ПАВ, P период электродов ВШП). На эту частоту 164 МГц и выполняются ОМПО. Как видно из фиг. 1 для обеспечения низкого входного R (например равного 50 Ом) на частоте выше частоты синхронизма в ВШП с расщепленными электродами требуются протяженные апертуры несколько десятков λo Поскольку G ≈ W [4] сопротивление R 1/G ≈ 1/W то уменьшить апертуру W при заданном R, а значит снизить потери на проводимость в фильтре возможно, если перейти на частоту ближе к частоте синхронизма (фиг. 1), настроив на эту частоту ОМПО, однако в этом случае на входе/выходе фильтра появится нескомпенсированная емкость, а значит увеличатся потери за счет рассогласования. Таким образом в конструкции прототипа апертура ВШП при заданном сопротивление нагрузок не может быть уменьшена и, следовательно, вносимые потери не могут быть снижены.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение - уменьшение вносимых потерь.
Достижение этого результата обеспечивается тем, что в самосогласованном кольцевом фильтре на ПАВ, содержащем пьезоэлектрический звукопровод, входной и выходной ВШП ПАВ, размещенные на рабочей поверхности звукопровода в параллельных акустических каналах, два ОМПО; выполненных с тремя или четырьмя полосковыми электродами на периоде их структуры и размещенных на рабочей поверхности звукопровода по обе стороны от входного и выходного ВШП с перекрытием апертур обоих акустических каналов согласно изобретению в качестве входного и выходного ВШП использованы ВШП с одинарными (нерасщепленными электродами), а сами ВШП размещены со смещением их центров один относительно другого в направлении распространения ПАВ на величину, выбранную из соотношения
l = n·(λo/6); n = 1,3,5 ...,
где l величина смещения центров ВШП в направлении распространения ПАВ, м;
при этом периоды электродов ВШП и ОМПО выбраны из соотношения:
P2 = (1-αK2)·P1, α = 0,102 - 0,124,
где P1, P2 периоды ВШП и ОМПО соответственно, м;
α безразмерный коэффициент;
K коэффициент электромеханической связи материала звукопровода для ПАВ,
а число пар электродов обоих ВШП выбрано из соотношения
N1 = β·No, β = 0,909 - 0,946,
N1 число пар электродов входного и выходного ВШП;
β безразмерный коэффициент;
N0= 1,5/K2-оптимальное число пар электродов одиночного ВШП с одинарными электродами.
Известно применение ВШП с одинарными электродами в устройствах на ПАВ [4] и, в частности, в кольцевых ПАВ-фильтрах [1] Известно применение пространственного сдвига на lo/6 двух ВШП в параллельных акустических каналах для подавления сигнала тройного прохождения [5] Известно применение в кольцевых ПАВ -фильтрах ВШП и ОМПО с различными периодами электродов [2] Известно, что для обеспечения режима самосогласования и одиночных ВШП с одинарными электродами используется определенное число пар электродов N0, обратно пропорциональное к материалам звукопровода [6]
Однако в заявляемом устройстве предлагается в совокупности с известными ОМПО в качестве входного и выходного ВШП использовать ВШП с одинарными электродами в режиме самосогласования. В этом случае, как показали эксперименты на различных срезах LiNbO3, частоту самосогласования fс удается сместить в область больших значений G (fс практически совпадает с f0), а поскольку G ≈ W, следовательно, заданному значению входной проводимости, например G 1/50 Ом, потребуется меньшее значение W. При использовании в самосогласованном кольцевом фильтре ВШП с одинарными электродами при заданном сопротивлении нагрузок, например 50 Ом, потребуются менее протяженные электроды, чем в случае с ВШП с расщепленными электродами, т.е. потери на проводимость в заявляемом фильтре будут меньше, чем в известном устройстве.
Пространственный сдвиг входного/выходного ВШП в параллельных акустических каналах на n·λo/6 в заявляемом устройстве введен для подавления трехпролетного сигнала, искажающего существенно форму амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) фильтра в полосе пропускания, эффект самосогласования, а значит и приводящего к дополнительным потерям. Трехпролетный сигнал обусловлен использованием в кольцевом фильтре ВШП с одинарными электродами [7] В ВШП же с расщепленными электродами, как в прототипе, он значительно подавлен [7] Кроме того, условие самосогласования для ВШП с одинарными электродами в кольцевом фильтре как показали эксперименты несколько отличается от соответствующего условия для одиночного ВШП за счет влияния ОМПО, корпуса, соединительных проводников, подавления трехпролетного сигнала. Это привело к использованию определенного числа пар электродов N1 отличного от N0 во входном/выходном ВШП, для данного среза пьезоэлектрика, обеспечивающего оптимальное согласование с нагрузками и минимум потерь в фильтре. И, наконец, соотношение между периодами ВШП и ОМПО выбрано из условия совмещения центральной частоты ОМПО и fc1 ВШП, для обеспечения минимума потерь в фильтре.
Таким образом, техническое решение соответствует критерию "новизна", поскольку не известно сходное техническое решение, совпадающее по сочетанию признаков с заявляемой совокупностью существенных признаков.
На фиг. 1 показана частотная зависимость входной проводимости Yвх ВШП с расщепленными и одинарными (нерасщепленными) электродами в режиме самосогласования при апертуре W = 73·λo На фиг. 2 приведена конструкция предлагаемого самосогласованного кольцевого ПАВ-фильтр с ОМПО с тремя полосковыми электродами на периоде их структуры. На фиг. 3 приведен ОМПО с четырьмя полосковыми электродами на периоде его структуры, который может быть использован в предлагаемом кольцевом фильтре. На фиг. 4 показана частотная зависимость входной проводимости Yвх, ВШП для случая одинарных электродов при W = 49,6λo На фиг. 5 показана АЧХ кольцевого ПАВ фильтра без подавления трехпролетного сигнала и с его подавлением, на фиг. 6 упрощенная схема предлагаемого кольцевого ПАВ-фильтра. На фиг. 7 и 8 даны экспериментальные частотные зависимости входного сопротивления кольцевого фильтра с различным числом электродов во входном/выходном ВШП, а на фиг. 9 показаны сравнительные АЧХ фильтров для этих условий. На фиг. 10, 11 представлены экспериментальные АЧХ предлагаемого фильтра.
Кольцевой фильтр ( фиг. 2 и 3) содержит пьезоэлектрический звукопровод 1, входной 2 и выходной ВШП 3 с одинарными электродами с периодом P1, размещенными на рабочей поверхности в параллельных акустических каналах 4 и 5 и со смещением их центров на величину l = n·λo/6 два ОМПО 6 и 7, выполненных с тремя (фиг. 2) или четырьмя ( фиг. 3 ) полосковыми электродами на периоде P2 их структуры и размещенных на рабочей поверхности звукопровода по обе стороны от входного 2 и выходного ВШП 3 с перекрытием апертур обоих акустических каналов 4 и 5.
Принцип работы предлагаемого кольцевого фильтра на ПАВ подобен принципу, используемому в известном устройстве (прототипе), и основан на эффекте локализации акустической энергии, излученной входным ВШП 2 в оба направления в акустическом канале 4, выходным ВШП 3 в акустическом канале 5. Это достигается с помощью двух ОМПО 6 и 7, обеспечивающие передачу ПАВ между каналами 4 и 5. Малые вносимые потери определяются видом ОМПО, выбранной конструкцией ВШП 2 и 3 и их согласованием с внешними нагрузками. В конструкции кольцевого фильтра используются ОМПО как с тремя, так и с четырьмя полосковыми электродами на периоде их структуры P2 [2] Согласование с внешними нагрузками осуществляется так же как в прототипе 2 без использования внешних LC - элементов (за счет самосогласования), когда обеспечиваются заданные активные входные/выходные импедансы фильтра за счет компенсации статической емкости ВШП его реактивной проводимостью излучения и выбором апертуры W ВШП 2 и ВШП 3.
Эффект уменьшения вносимых потерь в предложенном самосогласованном кольцевом ПАВ-фильтре основан на том, что при одних и тех же сопротивлениях нагрузок (например 50 Ом) удается снизить потери на проводимость в ВШП и ОМПО по сравнению с известным устройством [2] за счет уменьшения протяженности их апертур.
Обратимся к экспериментальному графику частотной зависимости Yвх ВШП с расщепленными электродами (как в прототипе) и с одинарными электродами как в предложенном устройстве (фиг. 1). В обоих случаях ВШП находятся в режиме самосогласования. Здесь G и B активная и реактивная составляющие Yвх для расщепленных электродов, G и B активная и реактивная составляющие Yвх1 для одинарных электродов. Оба ВШП имеют одну и ту же частоту синхронизма f0 160 МГц. Материал звукопровода YX/128o (K2 0,055) количество пар электродов в первой случае N=20, во втором N1 27. Апертуры обоих преобразователей одинаковы и составляют W = 73λo Как видно из графиков в случае расщепленных электродов режим самосогласования (B 0) наблюдается на частоте fc=164 МГц, что в 1,025 раза больше частоты синхронизма. На частоте fc G=20 мСм, что соответствует R 1/G 50 Ом. В случае одинарных электродов режим самосогласования (B1 0) наблюдается на частоте fc1 161 МГц, очень близкой к f0. В этом случае величина G1 28 мСм, что соответствует R1 1/G1 36 Ом. Таким образом при использовании одинарных электродов в ВШП в режиме самосогласования удается при одинаковых значениях W получить большее значение G, или меньшее значение R. Теперь, чтобы обеспечить ту же величину входного сопротивления (например 50 Ом), очевидно нужно уменьшить G за счет уменьшения W, поскольку G ≈ W [4] На фиг. 4 приведена зависимость G и B для ВШП с одинарными электродами при W = 49,6·λo Как видно из фиг. 4 на частоте fc1 161 МГц G1 20 мСм 1/50 Ом, B1 0. Таким образом при использовании ВШП с одинарными электродами для обеспечения одного и того же значения входной активной проводимости (или сопротивления) потребовалось W приблизительно в 1,5 раза меньше, чем при использовании ВШП с расщепленными электродами. Уменьшение же апертуры ВШП, а значит и ОМПО приведет к уменьшению потерь на проводимость [3] или вносимых потерь в самосогласованном кольцевом фильтре. Аналогичные закономерности можно привести и для других срезов LiNbO3, например, широко используемых YX/41o, YX/49o, YX/64o.
Поскольку в предложенном кольцевом фильтре с малыми потерями использованы ВШП с одинарными электродами, то в этом случае возникает трехпролетный сигнал [7] который существенно искажает форму АЧХ фильтра в полосе пропускания, "смазывает" условие самосогласования и может свести на нет эффект уменьшения вносимых потерь. На фиг. 5 показана АЧХ кольцевого ПАВ-фильтра на YX/49o LiNbO3 с одинарными электродами во входном/выходном ВШП без подавления трехпролетного сигнала (график 1) и с его подавлением (график 2). Как видно из фиг. 5 (график 2) при подавлении трехпролетного сигнала в фильтре меньшие потери и лучшая форма АЧХ. Для подавления трехпролетного сигнала ВШП 2 и ВШП 3 размещены со смещением их центров один относительно другого в направлении распространения ПАВ на величину 1 выбранную из соотношения
l = n·(λo/6); n = 1,3,5 ...
В этом случае трехпролетные сигналы, пришедшие слева и справа в выходном ВШП 3 (фиг. 2) складываются в противофазе, а полезные сигналы в фазе. Рассмотрим упрощенную схему предложенного кольцевого фильтра (фиг. 6). Здесь l смещение между центрами ВШП 2 и ВШП 3; S, S+l расстояния от центра ВШП до центра соответствующего ОМПО. Как видно из фиг. 6 фаза трехпролетного сигнала, пришедшего слева к ВШП 3,

где ω = 2πfo, τ1ТПС = 3S/V время задержки трехпролетного сигнала, пришедшего справа к ВШП 3, а фаза трехпролетного сигнала, пришедшего справа к ВШП 3,

где τ2ТПС = 3·(S+l)/V время задержки трехпролетного сигнала, пришедшего справа к ВШП.
Сдвиг фаз между этими трехпролетными сигналами в ВШП 3 составит

Таким образом трехпролетные сигналы в ВШП 3 полностью компенсируются. Для полезных сигналов, пришедших слева к ВШП 3, фаза составит

а для полезного сигнала, пришедшего справа к ВШП 3 фаза равна

Сдвиг фаз между этими полезными сигналами в ВШП 3 составит

т.е. полезные сигналы в ВШП 3 складываются без ослабления.
Следует заметить, что при использовании ВШП с расщепленными электродами как в прототипе, смещение между ВШП 2 и ВШП 3 вводить не нужно, поскольку в этом случае трехпролетный сигнал существенно подавлен [7]
Для обеспечения минимальных вносимых потерь, в предложенном кольцевом фильтре очевидно нужно, чтобы рабочая частота ОМПО 6 и 7 (fОМПО) совпадала с частотой самосогласования fc1 ВШП 2 и ВШП 3 (B1 0, фиг. 4). Эта частота для ВШП с одинарными электродами находится значительно ближе к его частоте синхронизма f0 в отличие от случая с расщепленными электродами (фиг. 1). Эту зависимость можно идентифицировать для среза YX/128o LiNbO3 на частоте синхронизма f0 160 МГц, где сдвиг между f0 и fc1 по многочисленным экспериментальным данным составляет 0,9 1,1 МГц (фиг. 4). Тогда для обеспечения минимума потерь в самосогласованном кольцевом фильтре на срезе YX/128o, (K21 0,055) необходимо, чтобы fОМПО ≈ 160,9 161,1 МГц, а относительный частотный сдвиг

составлял α1 0,0056 0,0068.
Для другого среза с коэффициентом электромеханической связи K22 относительный частотный сдвиг будет иметь значение α2 которое очевидно будет прямо пропорционально K22 т.е.

Поскольку f0 V/P1, fОМПО V/P2,
где
P1, P2 период электродов ВШП и ОМПО соответственно, тогда α2 имеет вид

Из (2) найдем P1 / P2 1 α2 Учитывая (1)

Подставляя значения α1 0,0056 0,0068, K21 0,055, обозначая α = α1/K21 и заменяя K22 на K2 окончательно имеем
P2 = (1-α·K2)P1, α = 0,102 - 0,124.
Как известно, получение чисто активного входного импеданса ВШП с одинарными электродами обеспечивается при выборе оптимального числа пар электродов N0 в ВШП из соотношения N0 1,5/K2 [6] Это условие самосогласования было получено теоретически и подтверждено экспериментально для одиночного ВШП с шириной электродов λo/4 когда статическая емкость ВШП компенсируются реактивной проводимостью излучения ПАВ. В реальном устройстве кольцевом фильтре на ПАВ эффект самосогласования "смазывается" отраженными сигналами, влиянием ОМПО, корпуса, соединительных проводников и другими паразитными эффектами. На фиг. 7 показана измеренная частотная характеристика входного импеданса 164 МГц фильтра на срезе YX/128o с оптимальным числом пар электродов во входном/выходном ВШП для данного среза N0 1,5/K2 27,5. Как видно из фиг. 7, на частоте 164 МГц входной импеданс имеет индуктивную составляющую, что является нежелательным, поскольку это приводит к дополнительным потерям в фильтре. Устранить этот эффект можно, подключив дополнительную емкость ко входному/выходному ВШП или изменив число электродов в них ( в данном случае уменьшив его по сравнению с условием N0 1,5/K2 ), чтобы уменьшить индуктивную составляющую реактивной проводимости излучения ПАВ. На фиг. 8 показана измеренная частотная характеристика входного импеданса фильтра с уменьшенным по сравнению с N0 числом пар электродов во входном/выходном ВШП до значения 25 26. Как видно из фиг. 8 на частоте 164 МГц входной импеданс близок к активному и составляет 60 Ом. В этом случае устраняются потери на рассогласование. На фиг. 9 показаны сравнительные АЧХ фильтров на срезе YX/128o с числом пар электродов во входном/выходном ВШП N0 27,5 ( график 1) и 25-26 (график 2). Как видно из фиг. 9 (график 2) при уменьшенном числе пар электродов по сравнению с N0 во входном/выходном ВШП в фильтре достигаются меньшие потери. Аналогичные эффекты наблюдались и в фильтрах на срезах YX/64o и YX/49o. Следует заметить, что чем больше значение K2 используемого среза LiNbO3, тем меньше число пар электродов во входном/выходном ВШП кольцевого фильтра, необходимое для самосогласования, отличается от N0. Эту найденную закономерность можно обобщить, использовав данные многочисленных экспериментов для фильтров на срезе YX/128o LiNbO3, где условие самосогласования заметно отличается от N0 1,5 /K2 27,5. Обозначим

Поскольку для YX/128o LiNbO3 25 -26 (фиг. 8), тогда β1 может принимать значения β1 0,0545 0,091. Из данных экспериментов (N0 ) ≈ 1/K2, а N ≈ 1/K2, то β1 не зависит от K2 и приблизительно одинакова для всех срезов LiNbO3. Для другого среза получим другое число пар электродов N1 во входном/выходном ВШП, необходимое для самосогласования и имеющее то же значение, что и β1:

Из (3) найдем N1
N1 = (1-β1)·No.
Учитывая, что β1 0,0545 0,091, и обозначив 1 - β1 = β окончательно получим число пар электродов N1 во входном/выходном ВШП, необходимое для самосогласования в кольцевом фильтре,
N1 = β·No, β = 0,909 - 0,946.
Следует подчеркнуть, что предложенные отличительные признаки заявляемого технического решения, касающиеся выбора численных значений l, P1, P2, N1 хотя и представлены в формульном виде, но получены путем обобщения многочисленных экспериментов и не могут быть выведены теоретически. Для достижения технического результата уменьшение вносимых потерь - необходимо использование только всей совокупности отличительных признаков, т.к. отсутствие любого из них ведет к недостижению отмеченного результата. Так, например, признак, касающийся взаимного смещения входного/выходного ВШП, хота и известен как средство подавления трехпролетного сигнала, но в заявляемом устройстве он используется для обеспечения условий самосогласования ВШП с одинарными электродами в кольцевом фильтре с ОМПО, т.е. в конечном счете по тому назначению, по которому он ранее не использовался. То же самое можно сказать и о других отличительных признаках.
Для экспериментальной проверки заявляемого технического решения были изготовлены опытные образцы фильтров на ПАВ на звукопроводах из LiNbO3 срезов YX/49o и YX/128o ОМПО выполнялись с 3-мя электродами на периоде их структуры. Поверхностное сопротивление алюминиевых электродов составляло 0,05 Ом/ □ АЧХ фильтров, измеренные в согласованных трактах показаны на фиг. 10,11. Измеренные вносимые потери составили 1 дБ. Сравнение характеристик изготовленных образцов с известными устройствами приведено в таблице. Известное устройство на срезе YX/49o [8] сделано точно по такому же принципу как и прототип на срезе YX/128o [2]
Из таблицы следует, что предлагаемый кольцевой самосогласованный фильтр обеспечивает меньшие на 1,3-2,5 дБ вносимые потери и меньшую неравномерность АЧХ в более широкой полосе пропускания при одних и тех же сопротивлениях нагрузок и отсутствии согласующих элементов.
Применение подобных кольцевых фильтров на ПАВ во входных цепях радиоаппаратуры позволит улучшить ее чувствительность и динамический диапазон за счет уменьшения вносимых потерь.
Источники информации
1. Заявка Франции N 2290785, H 03 h 9/00, 1976. аналог.
2. Pollock W. et al. Proc. IEEE Ultrason. Symp. 1983, p. 87-92 - прототип.
3. Интегральные пьезоэлектрические устройства фильтрации и обработки сигналов. Под ред. Б.Ф. Высоцкого и В.В. Дмитриева М. Радио и связь, 1985, с. 82 84.
4. Smith W.R. et al. IEEE Trans. 1969, v. MTT-17, N 11, p. 865-873
5. Речицкий В.И. Радиокомпоненты на поверхностных акустических волнах.- М. Радио и связь, 1984, с. 34.
6. Hikita M. et al. Proc. IEEE Ultrason. Symp. 1984, p. 82-92.
7. Bristol T.W. et al. Proc. IEEE Ultrason. Symp. 1972, p. 343-345.
8. D.Zhang, Y.A. Shui. Electron. Lett. 1985, v. 21, N 13, p. 559-560.
Формула изобретения: Самосогласованный кольцевой фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ), содержащий пьезоэлектрический звукопровод, входной и выходной встречно-штыревые преобразователи (ВШП), размещенные на рабочей поверхности звукопровода в параллельных акустических каналах, два отражающих многополосковых ответвителя (ОМПО), выполненных с тремя или четырьмя полосковыми электродами на периоде их структуры и размещенных по обе стороны от входного и выходного ВШП с перекрытием апертур обоих акустических каналов, отличающийся тем, что в качестве входного и выходного ВШП использованы ВШП с одинарными электродами, а сами ВШП размещены со смещением их центров один относительно другого в направлении распространения ПАВ на величину, выбранную из соотношения
l = n·λo/6,
n 1, 3, 5.
где l величина смещения центров ВШП в направлении распространения ПАВ, м;
λo - длина волны ПАВ на центральной частоте фильтра, м,
при этом периоды электродов ВШП и ОМПО выбраны из соотношения
P2 = (1-α·k2)P1,
α = 0,102 - 0,124,
где P1 и P2 периоды ВШП и ОМПО, соответственно, м;
α - безразмерный коэффициент;
k коэффициент электромеханической связи пьезоэлектрического материала звукопровода для ПАВ,
а число пар электродов как в входном, так и в выходном ВШП выбрано из соотношения
N1 = β·1,5k2
β = 0,909 - 0,946,
где N1 число пар электродов как входного, так и выходного ВШП;
β - безразмерный коэффициент.