Проектирование фильтров на поверхностно-акустических волнах. Чернышова Т.И. - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Как известно, обычные ВШП обладают двунаправленностью излучения, в результате чего возникают
ПАВ, отраженные от краев звукопроводов. При наличии отраженных ПАВ в полосе пропускания фильтров по-
являются пульсации частотных характеристик, а во временной области возникают ложные сигналы.
Уменьшить уровень ПАВ, отраженных от краев звукопроводов, можно следующими способами: нанесени-
ем на торцы звукопроводов насечек; скашиванием или скруглением торцов; нанесением поглотителя акустиче-
ских волн между ВШП и торцом; размещением между ВШП и торцом звукопровода фазовращающей полоски,
перекрывающей половину акустического потока, и т.д.
Важнейшими свойствами поглотителей должны быть широкий диапазон рабочих температур, хорошая ад-
гезия к поверхности пьезоэлектриков, механическая прочность, эластичность, водостойкость, долговечность.
Кроме того, процесс нанесения поглотителя на звукопроводы должен быть технологичным.
По химическому составу поглотители можно разбить на три группы: неорганические, низкомолекулярные
и высокомолекулярные органические. Неорганические поглотители имеют невысокие адгезионные и эластич-
ные свойства, неводостойки (за исключением пленок металлов и их сплавов, которые обладают низкими по-
глощающими свойствами). Низкомолекулярные органические поглотители типа парафина и высокомолекуляр-
ные поглотители на основе полиэфиров (сополимеры) обладают невысокой термостабильностью и слабой адге-
зией.
Наиболее подходящей совокупностью свойств обладают полимерные материалы на основе компаунд-
клеев. Но гораздо лучшими поглощающими свойствами обладают смеси полимеров с наполнителями в виде
неорганических пигментов.
Составы некоторых смесей и результаты по поглощению ПАВ для различных пьезоэлектриков приведены
в табл. П6.
Необходимо отметить, что наименьший уровень ложных сигналов, обусловленных объемными и отражен-
ными поверхностными акустическими волнами, наблюдается при нанесении поглотителя не только на кромки
рабочей поверхности звукопровода, но и на его нерабочую поверхность. В этом случае поглотитель должен
обладать повышенной адгезией к материалам как звукопроводов, так и основания корпуса фильтра для обеспе-
чения надежного механического закрепления звукопровода.
Приклеивание звукопроводов из ниобата лития, кварца, пьезокерамики, германата висмута к основаниям
корпусов из ковара осуществляется обычно клеями К-400, ВК-9, ЛН, ПДИ-Л, герметиком ВГО-1 и др.
4. СИНТЕЗ ФИЛЬТРА НА ПОВЕРХНОСТНО-АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ. РАСЧЕТ ТОПОЛОГИИ
Проектирование фильтра ПАВ производим по схеме, приведенной на рис. 4.
1. Исходными данными являются:
– центральная частота f
0
;
– относительная полоса пропускания ∆f
/
f
0
;
– число лепестков импульсного отклика m;
– функция аподизации ω(n).
2. Выбирается материал звукопровода и его класс обработки (табл. П7).
3. Выбирается структурная схема фильтра – тип конструкции входного и выходного преобразователей.
4. Производится синтез фильтра:
а) расчет топологии преобразователей.
Если преобразователь эквидистантный неаподизованный (рис. 7), то расчет топологии ведется по ниже
приведенным формулам:
Определяем количество пар N электродов
f
f
N
∆
=
0
, (1)
f
0
– центральная частота, а ∆f = f
в
– f
н
, где f
в
– верхняя граничная частота и f
н
– нижняя граничная частота. Сле-
дует пояснить, что значения f
в
и f
н
вытекают из соотношения ∆f
/
f
0
.
Рис. 7. Схема проектируемого фильтра на ПАВ

Страницы