9 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ИЗУЧАЕМОГО ФИЛЬТРА


Изучаемый фильтр (рисунок 13) структурно состоит из собственно фильтра

Рисунок 13 - Структурная схема фильтра


ПАВ (1) и двух идентичных широкополосных транзисторных усилителей (2, 3), предназначенных для удобства рассмотрения отклика сигнала, прошедшего через фильтр ПАВ на экране ЭЛТ и для согласования его входного и выходного комплексных сопротивлений с измерительными трактами прибора  для измерения АЧХ. Суммарный коэффициент усиления уси­лителей 15дБ.

10 КОНСТРУКЦИЯ


Эскиз макета фильтра представлен на рисунке 14 .Макет  собран в корпусе 1. включает 50-омные  разъемы 2,3, две толстоплёночные платы усилителей 5,4 и сборку фильтра ПАВ 6. Корпус макета дюралюминиевый с никелевым покрытием.

Рисунок 14 - Эскиз макета фильтра


Сборка фильтра ПАВ (рисунок 15) представляет собой дюралюминиевый корпус, в который по периметру запаяно основание 1 с приклеенной к нему пластиной

Рисунок 15 - Сборка фильтра


фильтра ПАВ 2. На основании выполнены микрополосковые линии 3,4 и земляная шина 6. На пластине фильтра ПАВ 2 показаны условные конфигура­ции ВШП, которые соединяются с микрополосковыми линиями 3,4 и земляной шиной 6 золотой проволокой 7 сечением 0,03 мм с помощью ультразвуковой сварки.



11 ИЗУЧАЕМЫЕ ФИЛЬТРЫ № 2 И № 3


Вносимые потери ПАВ - фильтров обусловлены несколькими причинами. Основными из них являются:

    потери на двунаправленность; потери на рассогласование; резистивные потери в электродах ВШП; резистивные потери в согласующих цепях; потери на распространение в подложке; потери на аподизацию.

В случае симметричного ВШП ПАВ излучается в обе стороны. Поэтому на приёмный ВШП попадает лишь половина энергии излучающего ВШП, т. е. по­тери при этом составляют 3дБ. На приёмном ВШП вследствие аналогичных причин теряется еще 3дБ. Таким образом, вносимые потери фильтра, состоя­щего их двух неаподизированных ВШП, составляют 6дБ.

С целью исключить потери, обусловленные двунаправленностью, был пред­ложен ВШП с внутренними отражениями, представляющими собой тонкоплё­ночные полоски, расположенные таким образом, что центр отражения ПАВ от их совокупности не совпадает с центром возбуждения ПАВ планарным преобра­зователем. Исследования, проведённые на основе связанных мод, свиде­тельствует о том, что центр отражения должен быть смещён относительно цен­тра ВШП на 0 / 8. Эта цель реализуется рядом конструкций ВШП, как много­слойных, так и однослойных: со свободными плавающими электродами, со сво­бодными и закороченными плавающими электродами. В данном случае исполь­зованы однослойные (плёнка алюминия) ВШП со свободно плавающими элек­тродами (рисунок 16).

Между ВШП, как видно на рисунке, расположен многополосковый направ­ленный ответвитель (МПНО). При этом входной и выходной преобразователи расположены в независимых параллельных акустических потоках. Можно пока­зать, что условием полной «перекачки» ПАВ из канала в канал в случае про­стого МПНО, составленного из полосков, их число

N = 0 / (k2 d),  (15)

где d - пространственный шаг полосков;

  k - коэффициент электромеханической связи звукопровода.

В данном случае МПНО выполнен в виде встречноштыревого направленного ответвителя (ВШНО) с внутренним меандровым электродом.

Фильтры на ПАВ с использованием ВШНО позволяют получить внеполосное подавление более 40дБ без применения аподизированных ВШП.

В работе изучаются конструкция ПАВ - фильтра с двумя однонаправлен­ными ВШП с внутренними отражателями и ВШНО между ними (макеты № 2 и № 3). Их типология показана на рисунке 16.

Все размеры здесь представлены в длинах ПАВ на центральной длине волны 0 . В реальных макетах фильтров в каждой секции ответвителя содержится по 14 колен меандра, а ВШП содержит по 20 отражателей, т. е. по 20 штырей в нижней решётке. Апертура ВШП равна 200 , что обеспечивает хорошее согласование входного и выходного ВШП с 50-омным трактом.


Рисунок 16 - Топология изучаемого ПАВ - фильтра


ПАВ - фильтры № 2 и № 3 изготовлены на подложках / - среза ниобата лития размером 6х15х1мм.



12 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ


Для экспериментального изучения физического принципа действия ПАВ - фильтра, его характеристик и параметров используется установка, структурная схема которой приведена на рисунке 17.

Рисунок 17 - Структурная схема лабораторной установки

На этом рисунке обозначены:

А1 - изучаемый ПАВ - фильтр;

G1 - источник постоянного тока Б5-46 (для макетов № 1 и № 2);

P1 - прибор для измерения АЧХ Х1-43;

XW1- коаксиальный переход для калибровки Х1-43;

А, Б - коаксиальные кабели соединительные;

В - жгут питания;

Х1, Х2 - гнёзда.