Поверхностная акустическая волна
Cтраница 4
СТОИЛИ ВОЛНЫ - упругие волны, распространяющиеся вдоль плоской границы двух твердых полупространств, мало различающихся по плотности и модулю упругости; являются разновидностью поверхностных акустических волн. Параллельная и перпендикулярная граничной поверхности компоненты колебат. СТОПА - один из простых поляризационных приборов, представляющий собой набор прозрачных плоских пластин, устанавливаемых под нек-рым углом к падающему свету. Поэтому естественный свет, прошедший через С. [46]
При замене линий задержки и фильтров, выполняемых на катушках индуктивности и конденсаторах или на массивных звуко-проводах, на пленочные микроузлы, построенные на использовании поверхностных акустических волн, происходит разгрузка намоточного, сборочного и механообрабатывающего участков. Печатные микроузлы со сложной электрической схемой принимают на себя основной массив элементной базы, включая бескорпусные микросхемы, поэтому в конструкции 1-го структурного уровня ( см. схему на с. [47]
Эти ограничения в значительной мере устранены в модели цепи со скрещенными полями, предложенной Смитом с соавторами 184 - 87), в которой проводится аналогия между преобразователем поверхностной акустической волны н решеткой преобразователей объемных волн. Первоначально предложенная модель не позволяла изучать взаимодействия с электродами и процесс возбуждения объемных волн, а также неточно описывала электростатические эффекты. [48]
Потери из-за других причин обычно достаточно малы. Поверхностная акустическая волна распространяется с небольшим затуханием, а дифракционное расхождение пучка можно сделать малым, выбирая достаточно широкую апертуру W ( см, рнс. Для уменьшения потерь обычно включают навесные элементы ( один или несколько), которые обеспечивают электрическое согласование преобразователя с источником или с нагрузкой. Входное сопротивление преобразователя имеет, как правило, емкостный характер, поэтому для подстройки часто достаточно включить последовательно одну индуктивную катушку, как показано на рис. 1.3. Значение апертуры W влияет как на входное сопротивление преобразователя, так и на дифракционные характеристики, при этом часто удается одновременно получить минимальную дифракцию и подходящее значение входного сопротивления. [49]
Основной принцип работы многополоскового ответвителя непосредственно основан на пьезоэлектрическом эффекте. Поверхностная акустическая волна, распространяющаяся в одном из каналов, индуцирует напряжения на электродах, которые оказываются приложенными к соседнему каналу, где генерируется вторичная ПАВ. На любой частоте относительное распределение фазы наведенных напряжений соответствует распределению фазы распространяющейся ПАВ; таким образом, волны, генерируемые каждым из электродов во втором канале, оказываются сфазированными. Из этого ясно, что многополосковый ответвитель работоспособен в широкой полосе частот и эта полоса намного шире полосы пропускания преобразователя сравнимой длины. [50]
 |
Скорость распространения рэлеевской волны в ннобате лития У-среэа. [51] |
Из трех плоских волн ( продольной, быстрой поперечной и медленной поперечной) наинизшую скорость имеет медленная поперечная волна. Скорость поверхностной акустической волны должна иметь еще меньшее значение. На практике она весьма близка к скорости медленной поперечной волны. [52]
В твердых материалах могут распространяться разнообразные типы акустических волн. Особо будет подчеркнута роль поверхностных акустических волн, хотя в устройствах на них могут проявляться и другие типы акустических волн. В этой главе кратко описаны методы анализа и свойства акустических волн. Наибольшее внимание уделяется распространению волн в пьезоэлектриках, так как именно эти материалы используются в большинстве устройств на ПАВ. [53]
Если волна распространяется под углом, слегка отличающимся от 153, то для выполнения граничных условий приходится добавлять парциальное решение, соответствующее медленной поперечной волне. Из этого следует, что решение вида поверхностной акустической волны не может существовать, так как медленная поперечная волна уносит энергию от поверхности. Однако если составляющая медленной поперечной волны вносит малую долю в результирующее смещение, то потери энергии невелики. В этом случае существуют решения, весьма похожие на обычные ПАВ, однако эти волны имеют небольшое затухание. Такие волны называют вытекающими поверхностными акустическими волнами. Скорость вытекающей ПАВ для Y, Z-плоскости кварца показана на рис. 2.10. В диапазоне углов около 30 затухание волны составляет менее 0 006 дБ на длину волны. Столь малое затухание весьма трудно измерить экспериментально, поэтому такая волна действительно напоминает обычную поверхностную акустическую волну. [54]
Вообще говоря, существует много других типов преобразователей поверхностных акустических волн [ 91, но в этой книге они не будут рассматриваться, так как большинство из них несовместимо с пленарной технологией и поэтому они редко используются в радиоэлектронных системах. [55]
Однако в этих работах и ряде последующих, результаты которых отражены в обзоре [21], не изучались частотные интервалы полного отражения и полного пропускания акустических волн через ПДС и не рассматривались вопросы нелинейного взаимодействия акустических волн с ПДС. Именно эти нерешенные задачи побудили провести более полное изучение распространения поверхностных акустических волн ( ПАВ) через ПДС, сформированную в ниобате лития. Выбор ПАВ был неслучаен и обусловлен тем обстоятельством, что уже в течение почти сорока лет проводятся интенсивные исследования по распространению ПАВ в неоднородных твердых средах, приведшие к созданию целого семейства акустоэлектронных устройств. [57]
Хотя для устройства, показанного на рис. 9.8, мгновенная частота во времени уменьшается, можно с равным успехом выполнить устройство так, чтобы мгновенная частота его импульсной характеристики увеличивалась во времени. Однако применительно к широкополосным ВШП могут возникать трудности, обусловленные преобразованием поверхностных акустических волн в объемные, как показано в приложении Е, По этой причине устройства с нарастающим изменением частоты обычно имеют относительную ширину полосы пропускания не свыше 25 %; лишь в этом случае преобразование волн в объемные акустические можно не учитывать. [58]
Страницы: 1 2 3 4