ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
диться непрерывно в широком диапазоне. Кроме того, это наиболее простой и легко воспроизводимый метод для регулиро-
вания каждого полупериода требуемой импульсной характеристики.
Одной из главных проблем, присущих методу взвешивания изменением длины электродов, является точное воспроиз-
ведение малых амплитуд, что требуется для реализации затухания в полосе заграждения свыше а
гар
= 50…60 дБ. Это ограни-
чение связано с действием эффекта дифракции пучка ПАВ от малых апертур. Искажения же амплитудного и фазового фрон-
тов ПАВ в аподизованном ВШП практически исключают возможность использования двух подобных ВШП в одном фильтре
с целью перемножения их передаточных функций и ослабления требований к каждому преобразователю. Обойти эту про-
блему позволяет применение второго ВШП со сравнительно плоским фронтом излучаемых ПАВ (например, преобразовате-
ли 1, 2, 11, 13, 14, 16, 17, 19, 21, 23 в табл. 1).
Поскольку полоса пропускания ВШП обратно пропорциональна числу его электродов, то в эквидистантном аподизо-
ванном ВШП сильно возрастают отражения от многоэлектродной структуры при полосах менее ∆f
3
/
f
0
= 2…5 %. Наоборот,
при ∆f
3
/
f
0
> 30 % отражения малы, но нарушается непрерывность воспроизведения заданной импульсной характеристики,
что также приводит к искажению АЧХ. Отражения можно снизить, применив структуры ВШП с расщепленными электрода-
ми, с изломом электродов вне зоны перекрытия или секционированные ВШП с периодическим прореживанием электродов
(табл. 1, преобразователи, соответственно, 2, 6, 7). Однако из-за дополнительной дискретизации импульсной характеристики
в АЧХ секционированных ВШП появляются ангармонические отклики, подавить которые до уровня (40…50) дБ относи-
тельно основного сложно. Переход на более высокие гармоники позволяет также уменьшить реализуемую полосу пропуска-
ния при одновременном снижении искажений из-за отражений.
С целью снижения потерь, обусловленных двунаправленностью получения ПАВ, используют однонаправленные ВШП
(табл. 1, преобразователи 11, 12), одна из половин которого смещена на половину длины волны и служит отражателем для
обратной ПAB. Поскольку для повышения эффективности отражения требуется большое количество электродов, этот тип
преобразователя является узкополосным.
Эффективность возбуждения ВШП зависит от ширины электродов, поэтому, изменяя ширину электродов вдоль направ-
ления распространения ПАВ (табл. 1, преобразователь 13), можно равномерно взвесить преобразователь в соответствии с
заданной импульсной характеристикой. Этот метод взвешивания может рассматриваться как широтно-импульсная модуля-
ция сигнала. Основным недостатком этого метода взвешивания является чувствительность к технологическим погрешностям
и требование высокой разрешающей способности фотолитографии при изготовлении. Последнее обусловлено тем, что ма-
лые величины взвешивания реализуются при очень узких электродах. Это означает, что взвешивание изменением ширины
может использоваться только в низкочастотных устройствах. Кроме того, диапазон взвешивания амплитуд парциальных
волн очень мал и не превышает 2,5 : 1, что существенно ограничивает класс реализуемых частотных характеристик.
Можно частично обойти указанные проблемы, используя ВШП с переменной шириной, работающие на пространствен-
ных гармониках, что позволяет осуществлять взвешивание не только амплитуд, но и фаз возбуждаемых ПАВ.
Взвешивание при селективном удалении электродов (табл. 1, преобразователь 14) осуществляется благодаря возникше-
му при этом перераспределению зарядов между электродами. Метод аналогичен комбинации время-импульсной и широтно-
импульсной модуляции сигнала. Вследствие дополнительной дискретизации импульсной характеристики и интерференции
волн от различных групп электродов в АЧХ преобразователя возникает ряд ангармонических откликов, имеющих уровень
до а
б
= (35…40) дБ вблизи полосы пропускания и увеличивающихся до а
б
= (15…20) дБ при расстройке на 8 − 10 полос.
Взвешивание селективным удалением электродов точнее аппроксимирует заданную импульсную характеристику при увели-
чении числа электродов. Поэтому метод лучше подходит для реализации узких полос пропускания.
Значительно расширить полосу пропускания по сравнению с эквидистантными ВШП возможно путем взвешивания
пространственного периода электродов вдоль или поперек направления распространения ПАВ (табл. 1, преобразователи 16 −
20). Реализация заданных передаточных функций неэквидистантного ВШП со взвешиванием периода вдоль направления
распространения ПАВ аналогична получению спектра сигнала с комбинацией частотной и широтно-импульсной модуляци-
ей. Вследствие френелевских пульсаций АЧХ такого ВШП сильно изрезана. Кроме того, при несимметричном взвешивании
ФЧХ преобразователя нелинейна и также пульсирует. Снизить пульсации АЧХ и ФЧХ возможно путем дополнительного
амплитудного взвешивания (табл. 1, преобразователь 18), приводящего к ухудшению прямоугольности. Реализация сравни-
тельно узких полос пропускания (менее 5…10 %) с помощью неэквидистантных ВШП затруднена, так как при этом требует-
ся высокая разрешающая способность технологического оборудования для обеспечения малых отличий соседних периодов.
В веерных ВШП со взвешиванием периода электродов поперек направления распространения все электроды наклонены
на малый угол Θ, который равен нулю в центре и возрастает до Θ
макс
на краях преобразователя. Вследствие расхождения
пучка ПАВ, вызывающего провал в АЧХ, угол Θ
макс
ограничен 3…5°. Веерные преобразователи позволяют реализовать
взвешивание sin x
/
x, что определяет высокую прямоугольность их АЧХ. С целью увеличения избирательности возможно
использование дополнительного слабого амплитудного взвешивания изменением длины электродов. К недостаткам веерных
ВШП следует отнести увеличение отражений при полосах пропускания менее 3 %.
Обеспечить сравнительно плоский фронт излучаемой ПАВ при взвешивании амплитуд парциальных волн можно путем
изменения напряжения, подаваемого на электроды. Наиболее просто изменять напряжение на излучающих электродах в ос-
новном ряду можно с помощью емкостного делителя, подобного аподизованному ВШП, но работающего на другой частоте.
Перекрытие электродов в дополнительном ряду емкостного делителя полностью определяют потенциалы на нижнем элек-
троде в основном раду (табл. 1, преобразователь 21). Благодаря плоскому излучаемому фронту возможно использование в
фильтре ПАВ двух ВШП с емкостным взвешиванием с целью повышения избирательности. Недостатком подобных ВШП
является трудность реализации сложных форм АЧХ и ФЧХ.
Другим вариантом взвешивания по напряжению является деление каждого отвода, образованного парой противофазных
электродов на несколько элементов (табл. 1, преобразователь 22). Элементы электрически связаны последовательно, обеспе-
чивая деление напряжения на отводах. Когда расстояние между отводами большое, напряжение в зазоре пропорционально
числу отрезков в отводе. Из этого следует, что может быть реализовано только дискретное множество амплитудных весовых
функций. Метод последовательного взвешивания, по сравнению со взвешиванием селективным удалением электродов, по-
зволяет более точно воспроизвести заданную импульсную характеристику, в частности, при малых амплитудах. Это позво-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »
