ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день акустоэлектроника является одним из активно развивающихся направлений функ-
циональной электроники. Среди акустоэлектронных устройств широкое распространение получили устройства
на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Такие преимущества, как высокая надежность, малые масса и
размеры, отсутствие энергопотребления, возможность выполнения различных операций обработки сигналов,
реализация заданных технических характеристик, с высокой точностью обеспечивают широкое применение и
массовую потребность в этих устройствах, и, прежде всего, рынком современных коммерческих средств связи.
Носителем информации в устройствах на ПАВ являются волны, у которых энергия упругих колебаний со-
средоточена в тонком приповерхностном слое твердого тела. В качестве среды распространения используются
пьезоэлектрические монокристаллы. Для преобразования электрических сигналов в акустические и обратно, а
также для отражения и изменения траектории распространения акустических волн используются металличе-
ские структуры, нанесенные на поверхность пьезоэлектрической подложки. Возбуждение и прием акустиче-
ских волн осуществляется с помощью входного и выходного преобразователей ПАВ, число электродов которых
может быть различным (от единиц до нескольких тысяч).
Внешний вид устройства на ПАВ с одним встречно-штыревым преобразователем (ВШП) изображен на
рис. 1. Отражательные структуры (ОС) ПАВ чаще представляют собой решетки металлических короткозамкну-
тых или разомкнутых электродов или систему вытравленных в подложке канавок. Доступность акустических
волн на всем пути от входного до выходного преобразователя, способность отражаться от неоднородностей
поверхности и взаимодействовать с электрическими и акустическими полями обеспечивают возможность по-
строения различных устройств обработки сигналов.
Рис. 1. Устройство на ПАВ
Характеристики устройств на ПАВ определяются свойствами материала подложки и его топологией, т.е.
типом, количеством, взаимным расположением и геометрическими размерами преобразователей и отражателей
ПАВ.
Топология устройства зависит не только от выполняемой операции обработки сигнала, но и от требуемых
технических характеристик. Число различных вариантов топологий современных устройств на ПАВ исчисляет-
ся сотнями.
Устройства на ПАВ нашли применение в разнообразных радиоэлектронных системах, в частности в РЛС,
в системах связи и радиовещания. Чаще всего такие устройства осуществляют процедуру линейной обработки
сигналов, т.е. создают выходную реакцию, которая связана с входным сигналом с помощью заданного линей-
ного соотношения. В теории систем такие устройства называют линейными фильтрами. Примерами служат
линии задержки, полосовые фильтры, фильтры для корреляционной обработки сложных сигналов.
Фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ) (рис. 2) является твердотельным функциональным
устройством и представляет собой подложку из пьезоэлектрика 1, на поверхность которой методом фотолито-
графии наносятся системы токопроводящих элементов.
Одна из таких систем – излучающий преобразователь ПАВ 2 – подключается к источнику входного сигна-
ла, другая – приемный преобразователь ПАВ 3 – к нагрузке.
Под действием высокочастотного электрического напряжения источника сигнала в зазорах между смеж-
ными электродами излучающего преобразователя возникает переменное электрическое поле, которое вследст-
вие пьезоэффекта материала подложки вызывает механические колебания в ее поверхностном слое. Эти коле-
бания распространяются в тонком приповерхностном слое подложки в направлениях, перпендикулярных элек-
тродам в виде поверхностных акустических волн.
Генератор напряжения
Электроды
Шины
ПАВ
Пьезоэлектрическая подложка
2 3 4
1
Е
z
н
z
r
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
