Напрямлені відгалужувачі

Часом в акустоелектроніці виникає потреба у вирішенні такої групи проблем:

- перевипромінення енергії ПАХ з одного просторового каналу до іншого,

- забезпечення впливу одного звукопроводу на інший,

- розділення одного каналу на декілька (наприклад, для багатоканальної фільтрації).

Це можна принципово вирішити двома шляхами:

І. За допомогою електричного з’єднання між собою перетворювачів ПАХ(рис.11).

ЗШП (2), що електрично пов’язаний із ЗШП (3), передає частину енергії ПАХ в канал 3; в результаті частина енергії перевипромінюється в каналі 3, а частина – в каналі 2.

ІІ. За допомогою застосування напрямленого відгалужувача (як різновиду відбивача енергії ПАХ)(рис.12). Напрямлені відгалужувачі створюють з багатосмужкових електродних структур та розташовують перпендикулярно до напрямку поширення пучка ПАХ.

Це – незамкнені періодичні системи металевих смужок.

Падаюча ПАХ заживлює половину апертури відгалужувача. Наявність металевих смужок призводять до поперечного переносу енергії ПАХ: падаюча хвиля з каналу (1) при падінні на систему смужок збуджує хвилю в каналі (2). Передача енергії з каналу (1) до каналу (2) має циклічний характер та при оптимальній ширині системи смужок є максимально ефективною (інакше амплітуда прийнятої в каналі (2) хвилі спочатку росте з ростом частоти, сягає максимуму, а потім спадає).Чому ПАХ не відбиваються від системи граток ? Дійсно, використання багатосмужкових напрямлених відгалужувачів не призводить до суттєвого відбиття ПАХ за умови . Перевага останньої схеми: розміщення вхідного та вихідного ЗШП в різних акустичних потоках дозволяє усунути пряму електромагнітну наводку між ними, а з іншого боку – зменшити вплив паразитних об’ємних АХ. Наприклад, в наведеній схемі втрати при передачі енергії з каналу в канал становила до 0,5 дБ (частота f₀=45 МГц), а розв’язка між двома доріжками на виході перевищує 30 дБ (матеріал звукопроводу LiNbO₃, кількість смужок N=140).

Рис.10	Рис.11	Рис.12

При ширині напрямленого відгалужувача половина енергії відгалужується, а інша – залишається в першому просторовому каналі (це – „3 dB квадратурний відгалужувач”).

Рис.13	Рис.14	Рис.15

ІІІ. В системах стискання пучка ПАХ (рис.15).

- базується на асиметричному відгалужувачу та має два акустичних канали з різними апертурами W_А і W_В. Відношення цих апертур визначає коефіцієнт стискання:

.Широкий канал має період смужок d_A, вузький – d_В (різниця в періодах складає » 1%). Фазова швидкість ПАХ при поширенні змінюється в залежності від апертури.

IV. Для створення багатоканальних фільтрів (рис.16).

Крок граток змінюється в поперечному перерізі. На виході маємо сигнали із довжиною хвилі . Оскільки d_B неперервно змінюється, окремі спектральні складові вихідного сигналу можна виділити за допомогою селективно настроєних приймальних ЗШП. На такій схемі реалізовано фільтр з 5 каналів в частотному діапазоні від 145 до 155 МГц.

Рис.16	Рис.17

V. Конструкція на багатоелектродній системі (рис.17):

1 – вхідний перетворювач, 2 – вихідний перетворювач, 3 – напрямлений відгалужувач.

Білет №13

Поиск по сайту: