Реферат: Проектирование и конструирование фильтров на поверхностных акустических волнах

где Т0=1/ f0 - период колебаний.

Тогда суммарная волна будет иметь значение, которое удобно выразить через напряжение на выходе выходного преобразователя u∑(∆φ) при наличии рассогласования по фазе парциальных волн, т.е. волн, возбуждаемых отдельными парами штырей:

u∑(∆φ) = , (12)

где Uj - амплитуда выходного сигнала при действии одной парциальной волны; j - номер пары штырей; ∆φj - рассогласование по фазе в j-й паре штырей; N ― число пар штырей.

После преобразования выражения получим

u∑(∆φ) ≈ . (13)

При малых значениях ∆φj второй член в уравнении (6.35) много меньше первого. Тогда

u∑(∆φ) ≈ . (14)

При одинаковой интенсивности излучения каждой пары имеет место равенство Uj= U1.

Рассматривая только амплитуду U∑(∆φ), получаем

U∑(∆φ) ≈ . (15)

Разложим в ряд, пренебрегая первыми двумя членами ввиду малости ∆φj, и получим

U∑(∆φ) ≈ ≈ U1N, (16)

где U1N= Uн - амплитуда отклика при точном согласовании всех парциальных волн (номинальное напряжение на выходе). Видно, что амплитуда U∑(∆φ) зависит от того, как связаны между собой отклонения по фазе в разных номерах пар штырей. Рассмотрим два наиболее характерных случая.

1. Отклонения в каждой паре одинаковые, т.е. ∆φj =∆φ1, и зависимые. Это будет иметь место при отклонении скорости распространения в звукопроводе от номинала за счет технологических отклонений при изготовлении звукопровода или при изменении скорости распространения под влиянием температуры за счет температурного коэффициента задержки (ТКЗ).

2. Отклонения в каждой паре случайны, одинаковы и независимы. Это будет наблюдаться при технологических отклонениях в положении и размерах штырей и промежутков между ними.

При одинаковых и зависимых отклонениях сдвиг по фазе с увеличением j нарастает. Тогда ∆φj = j ∆φ1,

,

(17)

Сумма квадратов натурального ряда чисел приближенно выражается через N3/3. Тогда

,

(18)

где ∆τ1 ― рассогласование по задержке на интервале длины волны.

Относительное отклонение результирующего напряжения

,

(19)

где ∆υпов - отклонение скорости поверхностной волны от номинальной; ∆υпов. н - номинальная скорость поверхностной волны.

Положим, что отклонение ∆τ1 определяется отклонением задержки от номинального значения, для которого проведен расчет преобразователей. Если учитывать влияние на задержку только отклонений скорости поверхностной волны ∆υпов то

∆τ12/T02 ≈ ∆υ2пов/∆υ2пов. н. (20)

Как видно, влияние зависимых отклонений на потери в фильтре резко возрастает при увеличении числа пар штырей N. Зная отклонение скорости поверхностной волны от номинальной, просто найти уменьшение напряжения отклика. Например, при очень малом отклонении в скорости (∆υ2пов/∆υ2пов. н=10-6) получим

∆U∑(∆φ) / Uн=0,06 при N=100;

∆U∑(∆φ) / Uн=0, 6 при N=300.

(21)

Следовательно, отклонения в скорости распространения поверхностной волны и времени задержки в звукопроводе значительно влияют на отклик на выходе фильтра.

При случайных независимых отклонениях полагаем, что известно D1/2(∆τ1) (оно одинаково для всех штырей). Тогда получим

;

.

К-во Просмотров: 170
Бесплатно скачать Реферат: Проектирование и конструирование фильтров на поверхностных акустических волнах