| следующая статья ==>
Одновходовый резонатор. Резонаторы на ПАВ широко используются в высокостабильных генераторах, полосовых фильтрах и датчиках физических величин. Конструкция одновходового резонатора на ПАВ приведена на рис. 1.12. Она включает встречноштыревой преобразователь, расположенный на поверхности пьезоэлектрической среды, справа и слева от которого расположены отражательные структуры. Основным пьезоэлектрическим материалом для резонаторов на ПАВ служат высокостабильные срезы кварца. Однако при использовании резонаторов в составе фильтров на ПАВ используются также и другие пьезоэлектрические материалы, например ниобат и танталат лития.
Благодаря синфазности парциальных поверхностных волн, возбужденных ВШП и отраженных отражательными структурами, в подложке под структурой образуется стоячая волна с периодом, равным удвоенному периоду отражательной структуры (ОС). Условия фазового синхронизма для отраженных волн выполняются только в узкой полосе частот вблизи f0 ≈VПАВ /(2p) . В этой же полосе частот происходит резкое изменение входной проводимости резонатора и, как следствие, параметра S11() матрицы рассеяния устройства (рис. 1.13). Коэффициенты матрицы рассеяния являются комплексными величинами и широко используются для описания свойств пассивных многополюсников. Параметр S11() имеет смысл коэффициента отражения падающей высокочастотной волны напряжения от нагрузки, которой является резонатор. При идеальном согласовании отраженная волна отсутствует, и вся подводимая электрическая мощность поглощается в резонаторе. В этом случае в относительных единицах S11 0 (в децибелах S11 →−∞).
Рис. 1.12. Топология одновходового резонатора
Рис. 1.13. Модуль S11() одновходового резонатора
Одновходовые резонаторы на ПАВ широко используются в качестве датчиков, например давления или крутящего момента. Кроме того, одновходовые резонаторы на ПАВ используются в высокостабильных генераторах диапазона частот от 100 МГц до 1 ГГц. Еще одно важное применение одновходовых резонаторов состоит в том, что они являются основным элементом импедансных фильтров на ПАВ с малыми потерями, используемых, в том числе, в мобильных телефонах.
Двухвходовый резонатор. Конструкция двухвходового резонатора на ПАВ приведена на рис. 1.14. Двухвходовой резонатор включает два встречноштыревых преобразователя, расположенных на поверхности звукопровода в одном акустическом канале. Справа и слева от преобразователей расположены отражательные структуры. Период следования электродов в ВШП и ОС, расстояние между двумя ВШП, а также расстояние между ВШП и ОС выбираются так, что возбуждаемые преобразователями и отраженные ОС парциальные поверхностные акустические волны были синфазны. Амплитудно-частотная характеристика двухвходового резонатора имеет вид, подобный АЧХ узкополосного фильтра (рис. 1.15). Важной характеристикой резонатора является его добротность, которую можно оценить по приближенному соотношению
Q ≈f0 /f3, (1.9)
где f3 – полоса частот резонатора по уровню –3 д ..
Рис. 1.14. Топология двухвходового резонатора на ПАВ
Рис. 1.15. Частотная характеристика двухвходового резонатора на ПАВ
В случае использования резонатора в составе генератора добротность определяет такие важные характеристики генератора, как спектральную плотность фазовых шумов и стабильность частоты колебаний. Резонаторы на ПАВ широко используются для создания высокостабильных генераторов диапазона частот до 2,5 ГГц.
| следующая статья ==>