Поверхностные акустические волны
Cтраница 2
Аналогичный принцип используется в дисковых линиях задержки [210], подложка которых имеет форму диска; закругленные края фокусируют поверхностные акустические волны наподобие линзы, ограничивая дифракционное расхождение пучка. Однако ни дисковые, ни цилиндрические линии задержки пока не нашли широкого применения ввиду сложности изготовления и монтажа. [16]
На границе твердого полупространства с вакуумом, газом, жидкостью или с др. твердым полупространством могут распространяться упругие поверхностные волны ( см. Поверхностные акустические волны), являющиеся комбинацией неоднородных продольных и сдвиговых волн, амплитуды к-рых экспоненциально убывают при удалении от границы. [18]
 |
Рабочие диапазоны частот н ширина полос пропускания различных типов фильтров.| Предпочтительные моды колебаний керамических фильтров для диапазона частот 500 Гц-1 ГГц. [19] |
Эти преобразователи могут работать как в режиме стоячих упругих волн ( пьезорезон нс), так и в режиме бегущих волн, причем в различных устройствах используются как объемные, так и поверхностные акустические волны. [20]
 |
Фильтр сжатия на отражательных решетках. [21] |
На рис. 9.14 схематично изображен фильтр сжатия на ОР наиболее распространенного типа, в котором используются решетки из канавок. Поверхностные акустические волны, возбуждаемые однородным ВШП на одном конце устройства, отражаются двумя одинаковыми отражательными решетками. Каждая из решеток меняет направление волн на 90 так, чтобы они достигали выходного однородного преобразователя, расположенного на том же конце, что и входной ВШП. Глубина канавок очень мала, обычно около 1 % от длины волны. [22]
Самым серьезным недостатком многих устройств является эффект свертки сигналов, обусловленных отражением ПАВ от преобразователей. Поверхностные акустические волны, возбужденные на одном краю устройства, отражаются преобразователем, который расположен на другом краю подложки. В области параметрического электрода отраженные и излученные волны смешиваются. В результате сигнал на выходе устройства появляется даже тогда, когда на конвольвер подан только один выходной сигнал. Следовательно, такое устройство не будет строго билинейным, и вычислять коэффициент билинейности по формуле (10.28) имеет смысл только в том случае, если эффект свертки отраженных сигналов надежно подавлен. [23]
В большинстве случаев приходится иметь дело с распространением волн в полупространстве из некоторого материала, часто со слоем другого материала на поверхности. Наибольший интерес представляют решения, которые описывают так называемые поверхностные акустические волны, для которых смещения быстро уменьшаются в направлении, нормальном к поверхности, а энергия волн переносится параллельно поверхности. Один из типов поверхностных акустических волн, который будет рассмотрен в следующем пункте, носит название рэлеевских волн. [24]
Основные задачи акустоэлектроники связаны с возбуждением, распространением и приемом высокочастотных волн в твердых телах, взаимодействием этих волн с электромагнитными полями. Из всех акустических волн наибольший интерес с точки зрения практических приложений представляют поверхностные акустические волны. Кроме того, важную роль волновые процессы в упругих телах играют в связи с задачами обработки сигналов, в частности в связи с созданием механических резонаторов и фильтров. [25]
 |
Определение скорости света методом Физо. [26] |
В ограниченных твердых телах кроме продольных и поперечных волн имеются и др. типы волн. Так, вдоль свободной поверхности твердого, тела или вдоль границы его с др. средой распространяются поверхностные акустические волны, скорость к-рых меньше скорости объемных волн, характерных для данного материала. Для пластин, стержней и др. твердых акустич. [27]
Помимо кварцевых резонаторов в последние годы широкое применение получают акустоэлектронные элементы на основе других пьезоактивных материалов. В таких элементах могут быть возбуждены не только объемные акустические волны, но и изгибные, сдвиговые, поверхностные, крутильные и др. В низкочастотных акустоэлектронных элементах используются изгибные, а в высокочастотных - поверхностные акустические волны. [28]
Рассмотрим теперь однородный дисперсионный преобразователь. Амплитуда ПАВ, возбуждаемой в пределах каждого периода преобразователя, находится при замене этой группы электродов воображаемым однородным преобразователем, содержащим один период. Поверхностные акустические волны, возбуждаемые на других участках, вносят лишь небольшой дополнительный вклад в результирующее значение амплитуды, так что выражение (9.47) может быть распространено на все периоды преобразователя. Пусть точка хщ определяет местоположение m - го периода таким образом, чтобы потенциал поверхностной акустической волны фв, обусловленный этим периодом, был действительной величиной, если его фаза определяется относительно точки хт. [29]
Для применения наиболее важны поверхностные акустические волны ( ПАВ), распространяющиеся в поверхностном слое пьезокристалла. Длина волны мала лишь для достаточно высоких частот. Поверхностные акустические волны могут генерироваться и управляться с помощью тонкопленочных структур, формируемых на поверхности подложки из пьезокристалла, что и позволяет создавать АРК методами микроэлектроники. Поверхностные акустические волны обладают свойством распространяться в виде направленного луча. Для этого размер излучателя в направлении, перпендикулярном направлению распространения ( так называемая апертура), должен быть много больше длины волны. [30]
Страницы: 1 2 3