SAW szűrők
Megvalósítása érdekében a szűrőket a felszíni hullámok használt piezoelectrics mint kvarclap. Azonban kvarc ritkán használják az előállításukhoz. Tipikusan alkalmazott bárium-titanát, vagy lítium-niobát. A különbség a SAW szűrő kvarc vagy piezoelektromos kerámia használunk, amely nem körül a piezoelektromos oszcilláció és hullám terjesztő a felület mentén. Annak érdekében, hogy elkerülhető legyen tömeges hullámok, amelyek torzíthatják a frekvenciamenet, különleges design intézkedéseket tesznek.
A gerjesztési egy felületi hullám a felszínen a piezoelektromos lemez általában végzik segítségével két fém csík, letétbe a felszínén a parttól λ / 2. Hatékonyságának növelése az átalakító növeljük sávok száma. Az 1. ábra egyszerűsített kialakítása a szűrő felületi akusztikus hullámokat.
1. ábra Az egyszerűsített design a SAW szűrő
Ez a szám azt mutatja, hogy felületi hullám szaporodik, és újra alakítani elektromos rezgések útján a jelátalakító, hasonló a bemeneti. Felhívjuk figyelmét, hogy a végén a piezoelektromos lemez elnyelésére akusztikus hullámok, amelyek kizárják a reflexió. Az a tény, hogy a hullám terjed a két fél azt jelenti, hogy az energia egyenlő arányban oszlik meg, és a felét elnyeli a elnyelő. Ennek eredményeként, a veszteség az ismertetett eszközök nem lehet kisebb, mint 3 dB. A másik alapvető korlátozás az, hogy része a felületaktív marad az energia a vevő kimenete a jeladó. Ellenkező esetben nem lesz képes végrehajtani a megadott frekvencia átvitel. Ennek eredményeként veszteség az áteresztő sáv a szűrő típusú felületi hullám eléri 15. 25 dB
Ezek működési elve hasonló az elv a digitális FIR szűrő. A impulzusválasz valósul hossza miatt a fémszalagok egy kimeneti piezoelektromos jelátalakító. Kiszámításakor a kiválasztott ideális (téglalap) az amplitúdó-frekvencia jelleggörbe. Példa követelmények specifikáció a sávszűrő frekvenciamenet a 2. ábrán látható.
2. ábra az idealizált szűrő válaszideje formájában
Majd annak érdekében, hogy az impulzusválasz, a Fourier transzformációs készül az ideális frekvenciát választ. Ahhoz, hogy csökkentse a hossza, és így az összeg a fémszalagok a befogadó jelátalakító, alacsony energia együtthatók eldobjuk. Egy példa egy ilyen impulzusválasz kerül a 3. ábrán látható.
3. ábra diszkrét impulzus jellemzői a SAW szűrő
Azonban csonkolás együtthatók képezik a amplitúdó-frekvencia jelleggörbe torzul. A lezárási sávban régió megjelenik egy kis együtthatója elnyomja a nemkívánatos frekvenciájú komponenst. Annak érdekében, hogy ilyen hatások csökkentésére, a kapott impulzusválasz megszorozzuk egy időablakban Hamming vagy Blackman-Harris. Minden együtthatót képviseli pár elektródát a befogadó átalakító akusztikus hullám elektromos jellé. Példa alakú szűrő válaszideje kezelés után a impulzusválasz Blackman-Harris ablak látható a 4. ábrán Ez az ábra is mutatja, a frekvencia a szűrő felületi akusztikus hullám a hibásan működő inverter gyártási hosszúságú fém csíkot.
4. ábra: A frekvencia válaszát SAW szűrő segítségével Blackman-Harris ablak nélkül, és a gyártási pontatlanságokat
Ezért fejlesztették SAW szűrők működő eltérő elven. Az alapján, hogy az építőipar SAW rezonátor. A működési elve ilyen rezonátor alapul tükrözi a felületi akusztikus hullám (vagy inkább a felületi hullám hatol mélyebbre piezoelektromos) fényvisszaverő rácsok. A távolság a vezetőképes csíkok (vagy hornyok), mint az előző esetben, egyenlő a hullámhossz fele. A távolság a fényvisszaverők választjuk több hosszának az akusztikus hullám a rezonátor hangolási frekvencia. Ennek eredményeként egy állóhullám a reflektorok. SAW rezonátorok különféle tervezési az 5. ábrán látható.
5. ábra Az építőiparban a rezonátor felületi akusztikus hullám
6. ábra: Az ekvivalens körét a rezonátor felületi akusztikus hullám
Használatával a szűrők SAW rezonátorok valósul, egy ilyen hagyományos kvarc szűrők. Ezen elv szerint általában végre keskeny sávszűrő. Működési elv azon alapul, a jól ismert Butterworth és Csebisev szűrők. A veszteség a sávszélessége, ahol a meghatározott minőségi tényező rezonátor és 2 lehet 3 dB. amely lehetővé teszi, hogy használja ezt a fajta SAW szűrő bemeneti szakaszában vevők és kimeneti szakaszában adók. A leggyakoribb létra diagram. Példaként, egy duplex szűrő áramkör:
7. ábra: Diagram duplex SAW rezonátor
Egy másik kiviteli alakban a szűrő felületi akusztikus hullám rezonátorok realizált két átalakítót, amelynek a szerkezetét az ábra mutatja az 5b. Azzal egyenértékű áramkör a 8. ábrán látható Ez lehetővé teszi az áramkör függetleníteni a bemeneti és kimeneti eszközök.
8. ábra: Az ekvivalens rezonátor áramkör két piezoelektromos átalakítók
Most egy piezoelektromos lemezt végre több üregek, mint reflektorok egy frekvencia nem befolyásolják a rezonancia frekvenciája a másik rezonátor. A szűrő kialakítása legyen a felszíni hullámok két üreg a 9. ábrán látható
9. ábra A szűrő tervezés alapján felületi hullámok két rezonátor
A helyettesítő áramkör ennek a szűrőnek ábrán látható 10. soros áramkör párhuzamosan vannak kapcsolva, ezáltal két pólus között a sáváteresztő szűrő a Csebisev vagy Butterworth másodrendű.
10. ábra helyettesítő áramkörének a szűrő két felületi hullám rezonátor
Megvalósult ebben a példakénti szűrő amplitúdó-frekvencia karakterisztika a 11. ábrán látható.
11. ábra: Az amplitúdó-frekvencia jelleggörbe a szűrő két rezonátor
A kereskedelmi forgalomban kapható szűrőket használt négyről nyolc üregek. Mivel a frekvencia sávszűrő pólusok egymástól különböző kissé, a reflektorok a különböző rezonátor, akkor lehet tekinteni, mint egy nagy reflektort. Megjelenése SAW szűrők a felső fedél a 12. ábrán látható.
12. ábra megjelenése SAW szűrők és kvarclemezekkel
A legismertebb hazai gyártó szűrők felületi akusztikus hullámok nevezhető profil „AEC” (például A177-44.925M1 szűrő). Hogy a bemeneti és kimeneti impedanciája a normál érték 50 ohm gyártó azt javasolja, a már jól ismert megoldással szűrni transzformátor ellenállását. Mivel ez a low-pass filter, akkor egyszerre problémák megszüntetése nem ideális amplitudócsökkenés felső frekvenciák nevezhető tripla visszhang hatás vagy befolyása tömbhullám.
13. ábra diagramja a SAW szűrő megfelelő a szabványos ellenállás értéke 50 ohm
A szűrők által termelt EPCOS külföldi tartalmazza az összes illesztő áramkör a ház belsejében, ezért elegendő, hogy a jelforrás impedanciája és terhelési impedancia 50 ohm, és kapunk egy előre meghatározott választ.
14. ábra Egy példa a frekvencia a SAW szűrő B9909 cég EPCOS
Együtt a cikk „SAW Filters” helyesen: