Brevet FR2291645A1 — publié le 19760611

La présente invention concerne les dispositifs de couplage d'ondes acoustiques et en particulier ceux des dispositifs qui sont propres aux ondes acoustiques de surface et d'interface. Suivant la présente invention il est prévu un dispositif pour la propa gabion des ondes acoustiques de surface et d'interface comprenant un milieu apte à propager les ondes de surface ou d'interface suivant un premier et un second chemin de propagation, une première série de conducteurs, de forme allongée, disposés transversalement à la largeur dudit premier chemin, un second jeu de conducteurs, de forme allongée, disposés transversalement à la largeur dudit second chemin, chacune desdites séries comprenant un groupe de conducteurs alternés reliés chacun avec au moins un autre conducteur du groupe et connectés avec au moins deux conducteurs alternés reliés l'un à l'autre du groupe de l'autre série de conducteurs. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaitrant plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisatian, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-amiemes dans lesquels Les figures 1 à 7 représentent des arrangements des groupes de conducteurs pour assurer le couplage entre deux chemins de propagation orientés dans le même sens, ltécartement entre les conducteurs adjacents étant constant. Les figures 8 et 9 représentent des variantes de réalisation de coupleur d'ondes acoustiques de surface qui présentent un écartement variable entre les groupes adjacents de conducteurs et entre les conducteurs adjacents. La figure 10 représente un arrangement des groupes de conducteurs destiné à assurer le couplage entre deux chemins ae propagation orientés à l'inverse l'un de l'autre. Chacun des arrangements représentés aux figures 1 à 9 est destiné à assurer le couplage d'ondes de surface acoustiques, se propageant le long d'un chemin A sur un support approprié, avec un chemin adjacent parallèle B du support pour assurer la propagation le long de ce chemin B. A titre d'exemple de milieu-support approprié, on peut citer un substrat de matériau piézo- électrique, une couche de matériau piézo-électrique déposée sur un substrat non piézo-électrique, ou des couches locales de matériau piézo-électrique à l'endroit des transducteurs et des coupleurs, sur un substrat capable d'assurer la propagation des ondes acoustiques de surface. Sur chacune des figures 1, 2 et 3, douze conducteurs 1 de forme al1onge'e également espacés sont disposés transversalement à la largeur des deux chemins, mais, sur chaque figure, la disposition des groupes est différente. Ainsi, le dispositif de la figure 1 présente quatre sections comprenant chacune ce que l'on peut appeleroune paire et demi de doigts, c'est-à-dire que le premier et le troisième conducteur sont reliés l'un à l'autre,de même que le sont le quatrième et le sixième, le septième et le neuvième et le dixième et le douzième. Chaque paire de conducteurs reliés comporte un conducteur individuel. Le dispositif des figures 2a et 2b comporte trois sections présentant chacune deux paires de doigts. Dans chaque section, le premier et le troisième conducteurs sont reliés pour former une paire, de meme que le second et le quatrième conducteurs sont reliés pour former l'autre paire. Comme le montre la figure 2a le premier et le troisième conducteur de chaque section sont reliés par une liaison unique entre les deux- chemins, tandis que le second et le quatrième conducteur de chaque section sont reliés par des liaisons situées chacune sur le bord extérieur de l'un des chemins. En variante, ainsi que le montre la figure 2b, le premier et le troisième conducteur de chaque section sont reliés par une seule liaison au bord extérieur d'un chemin (chemin A) tandis que le second et le quatrième conducteur sont reliés par une seule liaison sur le bord extérieur de l'autre chemin (chemin B). Les dispositifs des figures 3a et 3b comportent deux sections ayant chacune trois paires de doigts. Le premier, le troisième et le cinquième conducteur de chaque section sont reliés entre eux de même que le sont le second, le quatrième et le sixième conducteur. Le dispositif de la figure 4 comporte deux sections comportant chacune douze conducteurs également- espacés, le premier, le troisième et le cinquième conducteur étant reliés entre eux, de même que le sont le septième, le neuvième et le onzième conducteur, tous les conducteurs de rang pair étant reliés entre eux. Le dispositif de la figure 5 comporte deux sections composées chacune de neuf conducteurs également espacés, les conducteurs de rang impair étant tous reliés entre eux, un seul conducteur non relié étant prévu entre chaque paire reliée. Dans le dispositif de la figure 6, des inducteurs 2 sont reliés aux eonducteurs 1. Les inducteurs peuvent être choisis pour équilibrer la capacitance entre les conducteurs reliés 1. A la figure 6a , les conducteurs sont connectés en série. A la figure 6b ,les inducteurs sont connectés en parallèle. ta figure 7 représente une structure qui comprend une ligne sinueuse 1A. L'inductance de la ligne sinueuse compense une partie ou la totalité de la capacitance entre les conducteurs reliés. Ces diverses variantes ne représentent qu'à titre d'illustration des exemples de coupleurs à bandes multiples reliés. Les dimensions du coupleur sont dEterminées par la fréquence; par exemple, pour une fréquence de 100 mégahertz, sur le substrat habituel, chaque doigt ou conducteur présente une largeur de l'ordre de 8 & 9 P, 1 'ecartement entre les conducteurs alternés (périodes) étant de l'ordre de 35 . La largeur de chaque chemin de propagation est d'au moins 10 périodes, pouvant aller de 100 à 150 périodes. Les ondes acoustiques qui se propagent suivant le chemin A, ainsi que l'indique la flèche, entras en ltétablissement de potentiels électriques dans les conducteurs du coupleur. Ces potentiels sont effectifs dans la portion des conducteurs du coupleur au chemin B pour provoquer ltémission d'ondes acoustiques sur le chemin B. Deux groupes au moins de conducteurs sont indispensables pour établir une relation de phase gouvernant le sens pour les ondes de surface qui doivent etre transmises sur le chemin B dans la meme direction que sur le chemin A. 'importe lequel des coupleurs décrits ci-dessus a pour fonction de transférer de lténergie du chemin A au chemin B, la proportion de l'énergie transférée du chemin A au chemin B étant fonction de la longueur totale du coupleur, c'est-à-dire du nombre des conducteurs. Une moindre proportion de l'énergie est transférée avec une longueur globale réduite mais si les conducteurs du coupleur sont écartés d'environ la moitie de la longueur d'onde des ondes de surface acoustiques,il se produit une réflexion de l'énergie le long du chemin A et/ou dans le sens inverse, le long du chemin B. Pour éviter ces réflexions, les conducteurs peuvent etre disposés pour présenter un écartement constant à l'intérieur de chaque groupe, les condue- teurs de chaque groupe successif présentant cependant un écartement plus grand. Un exemple de l'arrangement est représenté aux figures 8a et 8b pour un coupleur comprenant trois sections de deux paires de doigts, c 'est-a-dire présentant l'arrangement de base représenté aux figures 2a et 2b,respectivement. Il apparaitra clairement qu'une modification semblable peut etre apportée à tous les autres arrangements décrits. Une variante d'arrangement doit présenter une variation continue de ltécartement entre les conducteurs ainsi que le montrent les figures 9a et 9b qui représentent un coupleur à trois sections de deux paires de doigts présentant une augmentation continue de l'ecartement entre les conducteurs adjacents. Aux figures 8 et 9, l'accroissement de ltécartement a été représenté d'une façon volontairement exagerée. Il est en pratique de l'ordre de 20% du plus petit écartement sur toute la longueur du coupleur. Pour ltensemble des coupleurs décrits jusqu'ici, chacun d'entre eux est prévu pour transf-erer les ondes acoustiques de surface d'un chemin de propagation à un chemin adjacent, la propagation s'effectuant dans le meme sens sur les deux chemins. La figure 10 représente un arrangement permettant d'assurer le couplage entre deux chemins de propagation A et B,orientés à l'inverse l'un de l'autre et s'étendant entre les bords opposes d'un transducteur d'entrée à peigne interdigital 3. Un tel transducteur émet de façon inhérente des ondes acoustiques de surface dans des directions opposées, perpendiculaires aux axes des bandes conductrices interdigitales espacées 4 qui constituent le transducteur. Les bandes conductrices alternées 4 sont reliées à l'une ou l'autre d'une paire de régions terminales 5 destinées à assurer la connexion avec un dispositif extérieur. Afin d'obtenir ce oui est effectivement un transducteur uni-directionnel, un coupleur à bandes multiples reliées présentant l'un quelconque des groupements déjà décrits est associe aux transducteurs reliés depuis l'extérieur 3, ainsi que le montre la figure 10 pour le coupleur à deux sections de trois paires de doigts, la portion 6A du chemin A du coupleur étant interconnectée dos à dos avec la portion 6B du chemin B.La distance qui sépare le premier conducteur de droite de la portion de chemin A du coupleur et le premier conducteur de gauche du transducteur 3 est égale à t1, et la distance entre le premier conducteur de gauche de la portion de chemin B du coupleur et le premier conducteur de droite du transducteur 3 est égal à t2. t2 - t1 -= 2/8. Dans cette relation l = longueur d'onde à la fréquence médiane du transducteur 3. Le nombre de sections du coupleur est ajusté de manière à donner un coupleur de 3 décibels, le chemin A se situant sur la partie de la portion de coupleur distante du transducteur qui reçoit les ondes acoustiques, tandis que le chemin correspondant B ne l'est pas. Bien que les objets de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec ees exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS l. Dispositif de couplage d'ondes acoustiques de surface ou d'interface, caractérisé en ce qu'il comprend - un milieu apte à propager des ondes de surface ou d'interface le long d'un premier et d'un second chemin de propagation, - une première série de conducteurs de forme allongée, disposés transversalemect à la largeur dudit premier chemin, - une seconde série de conducteurs allongés, disposés transversalement à la largeur dudit second chemin, chacune desdites séries comprenant un groupe de conducteurs alternés reliés chacun à un autre conducteur au moins du groupe et reliés également avec au moins deux conducteurs alternés reliés du groupe de l'autre série de conduc teurs. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque série de conducteurs comprend un ou plusieurs desdits groupes composés chacun d'une paire de conducteurs alternés reliés, un conducteur unique non relié étant prévu entre chaque paire. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque série de conducteurs comprend un ou plusieurs desdits groupes composés chacun de deux ou plusieurs conducteurs alternés reliés avec des conducteurs reliés entre chaque paire reliée dudit groupe. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque série de conducteurs se compose d'un ou plusieurs desdits groupes constitués chacun de trois ou plus de trois conducteurs alternés reliés un conducteur unique relié étant prévu entre chaque paire reliée dudit groupe. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites séries de conducteurs comprend un ou plusieurs desdits groupes composés chacun de trois conducteurs alternés reliés, ou plus, avec au moins deux sousgroupes non reliés comprenant chacun au moins deux conducteurs reliés entre chaque paire reliée du groupe. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans chacune desdites séries de conducteurs, les conducteurs alternés sont reliés de manière à former une ou plusieurs lignes sinueuses 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque série de conducteurs comporte un inducteur ou plusieurs inducteurs qui lui sont connectés en série ou en parallèle. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs de chaque série sont également espacés l'un de l'autre. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conducteurs de chacune desdites séries sont également espacés entre eux dans un groupe donné, l'écartement étant accru dans chaque groupe successif. 10. Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que lesdits chemins de propagation sont adjacents et parallèles l'un à l'autre et en ce que chaque-première série de conducteurs est alignée avec la seconde série de conducteurs ou en est solidaire. 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un transducteur d 'ondes acoustiques bi-directionnel, en ce que lesdits chemins sont orientés dans des directions opposées par rapport audit transducteur, et en ce que ladite première série de conducteurs est interconnectée dos à dos avec ladite seconde série de conducteurs de manière que ledit transducteur soit effectivement unidirectionnel.