Электронные компоненты РЭС. Лабораторный практикум. Чернышова Т.И - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

пьезоэлектрической подложки. Рабочий диапазон частот фильтров на ПАВ находится в пределах 1 …
10
3
МГц.
Фильтры на ПАВ имеют принципиальные преимущества перед другими фильтрами, основанными
на эффекте преобразования электрических колебаний в акустические. В устройствах на ПАВ объемные
волны не применяются.
Для того, чтобы использовать поверхностные волны для создания фильтров, необходимо с помо-
щью электрических сигналов во входном преобразователе возбудить их, а затем в выходном преобразо-
вателе вновь превратить в электрические сигналы.
Поверхностные акустические волны формируют тонкий, соизмеримый с длиной волны, слой с ди-
намическими неоднородностями в виде упругих деформаций, имеющих дискретный характер. Это по-
зволяет осуществлять преобразования электрических волн в акустические во входном преобразователе
и обратно в выходном путем использования тонких металлических штырей (электродов), напыленных
на поверхности звукопровода (подложки), обладающего пьезоэлектрическим эффектом.
Существует много методов возбуждения поверхностных волн. Наиболее часто используется метод,
основанный на использовании в преобразователе встречных штырей (ВШП – встречно-штыревые пре-
образователи). Он удачно сочетается с технологическими методами микроэлектроники. Схематично та-
кой преобразователь показан на рис. 3.1.
Основными разновидностями ВШП являются: эквидистантный преобразователь (с одинаковыми
расстояниями между штырями); неэквидистантный преобразователь (с различными расстояниями меж-
ду штырями); неаподизированный преобразователь (с одинаковыми перекрытиями штырей); аподизи-
рованный (взвешенный) преобразователь (с различной степенью перекрытия штырей w) и др.
Рис. 3.1 Фильтр на ПАВ:
1 – входной преобразователь; 2 – выходной преобразователь; 3 – поглотитель;
4 – звукопровод; 5 – штыри (нанесенные методом
вакуумного напыления металлические электроды)
Как видно из рис. 3.1, если приложить к штырям входного преобразователя электрическое напря-
жение высокой частоты, обеспечить согласование частоты f с шагом ВШП, то под влиянием поля про-
изойдет деформация в пьезоэлектрике, которая со скоростью v
пов
распространится в обе стороны от ка-
ждого промежутка; если а – ширина штырей, h – расстояние между штырями, то шаг ВШП
b = a + h.
Если шаг ВШП согласован с длиной волны, то деформации, вызванные каждым промежутком,
суммируются, образуя суммарную поверхностную волну.
Суммирование происходит за счет того, что локальная деформация, образовавшаяся под одним из
промежутков, начинает перемещаться в противоположных направлениях и проходит расстояние λ
пов
/ 2
до следующего промежутка. Она оказывается там в тот момент, когда следующая полуволна внешнего
напряжения достигнет максимума и создаст свою деформацию, которая, складываясь с пришедшей от
соседнего промежутка, создаст суммарную деформацию. Это имеет место при выполнении равенства
2b = λ
пов
= v
пов
/ f,

Страницы