ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С "ЕСТЕСТВЕННЫМ" ОДНОНАПРАВЛЕННЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН

1. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением поверхностных акустических волн, у которого встречно-штыревая структура электродов расположена на пьезоэлектрической кристаллической подложке (1), которая скомпонована со встречно-штыревыми преобразователями (2), которые состоят из коллекторов (3; 4) и зубцов (21; 22; 23; 24), причем по меньшей мере два зубца (21; 23) (22; 24) образуют ячейку преобразователя, которая содержит по меньшей мере один центр возбуждения для возбуждения электрической потенциальной волны и по меньшей мере один центр отражения для отражения электрических потенциальных волн, отличающийся тем, что
a) зубцы (21; 22; 23; 24) установлены перпендикулярно направлению R, причем направление R параллельно оси симметрии 1-го или 3-го порядка кристалла-подложки,
b) для направления R действует производная dv/dθ=0, где v - фазовая скорость поверхностной акустической волны и θ - угловое отклонение перпендикуляра к направлению зубца от данного направления R, при этом однако исключены направления, перпендикулярные к плоскости симметрии кристалла-подложки,
причем для расположения встречно-штыревой структуры электродов исключены поверхности кристаллической подложки, параллельные плоскости симметрии кристалла-подложки, или перпендикулярные к оси симметрии 2-го, 4-го или 6-го порядка кристалла-подложки.
2. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением поверхностных акустических волн по п.1, отличающийся тем, что
s
электродные материалы и толщина их слоя выбраны таким образом, что сдвиг фазы Ф между центром возбуждения и центром отражения в каждой ячейке преобразователя, определяемый уравнением
0
0
0
0
0
0
0
0
s1
s2
01
02
лежит между 41,4 и 48,6 или между -48,6 и -41,4, или между 131,4 и 138,6 или между -138,6 и -131,4, где ω и ω - резонансные частоты короткозамкнутого преобразователя, а ω и ω - разомкнутого встречно-штыревого преобразователя с бесчисленным множеством зубцов, у которых в каждой ячейке преобразователя расстояние между центром возбуждения и центром отражения - между 0,115 и 0,135 или между -0,135 и -0,115, или между 0,365 и 0,385, или между -0,385 и -0,365 соотношения фазовой скорости поверхностной волны и частоты, при которой преобразователь излучает поверхностную волну с максимальной амплитудой.
3. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.1, отличающийся тем, что структура электродов выполнена в виде одно- или многослойной системы.
4. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.1, отличающийся тем, что ячейка преобразователя содержит два зубца, одинаковых по ширине и с разной полярностью, с расстоянием между серединами зубцов 0,5 соотношения фазовой скорости поверхностной волны и частоты, при которой преобразователь излучает поверхностную волну с максимальной амплитудой.
5. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.1, отличающийся тем, что ячейка преобразователя содержит два зубца, разные по ширине, если электродный материал и толщина его слоя выбраны таким образом, что в ячейке преобразователя, которая содержит два зубца, одинаковых по ширине и с разной полярностью, с расстоянием между серединами зубцов 0,5 соотношения фазовой скорости поверхностной волны и частоты, при которой преобразователь излучает поверхностную волну с максимальной амплитудой, расстояние между центром возбуждения и центром отражения лежит вне диапазонов от 0,115 до 0,135, и от -0,135 до -0,115, и от 0,365 до 0,385, и от -0,385 до -0,365 соотношения фазовой скорости поверхностной волны и частоты, при которой преобразователь излучает поверхностную волну с максимальной амплитудой.
6. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.1, отличающийся тем, что кристалл-подложка относится к тригональной кристаллической системе.
3
3
3
3
14
3
0,5
0,5
3
2
14
3
0,5
0,5
3
2
14
3
b
3
2
14
3
a
3
2
14
3
b
3
2
14
3
a
3
2
14
7. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.6, отличающийся тем, что кристаллом-подложкой является LiNbO, LiTaO, кварц или кристалл из семейства лангасита, состоящего из лангасита ([LaGaGa(GaSi)O]), ланганита ([La(GaNb)GaGaO]), лангатата ([La(GaTa)GaGaO]), CNGS (CaNGaSiO), CTGS (CaTGaSiO), SNGS (SrNGaSiO), STGS (SrTGaSiO).
3
8. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.7, отличающийся тем, что пьезоэлектрической кристаллической подложкой является Y-срез LiNbO, и кромки зубцов ориентированы перпендикулярно к его оси 3-го порядка или Z-оси.
9. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.3, отличающийся тем, что в случае выполнения структуры электродов в виде системы со многими слоями плотность по меньшей мере одного из электродных материалов больше, чем плотность алюминия.
10. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.3, отличающийся тем, что в случае выполнения структуры электродов в виде системы со многими слоями фазовая скорость поперечной акустической волны одного из электродных материалов в плотном состоянии меньше, чем фазовая скорость поперечной акустической волны алюминия в плотном состоянии.
11. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.1 или 3, отличающийся тем, что электродный материал выбран из группы, включающей медь, серебро, золото и платину, причем в случае выполнения структуры электродов в виде системы со многими слоями по меньшей мере один слой состоит из электродного материала из этой группы.
12. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.1, отличающийся тем, что подложка или подложка и структура электродов покрыты электроизоляционным слоем.
13. Преобразователь с «естественным» однонаправленным излучением по п.1 или 12, отличающийся тем, что зубцы структуры электродов в подложке и/или в электроизоляционном слое частично или полностью скрыты в карманах, причем зубцы заполняют карманы полностью или только частично.