Курсовая работа по Электроснабжение на тему Расчёт акустоэлектронных устройств

Задание на курсовую работу
по дисциплине «Функциональная электроника»
РАСЧЕТ АКУСТОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

1. Расчет линии задержки на ПАВ
Описать назначение, область применения, принцип действия, устройство, материалы, используемые в производстве линии задержки (ЛЗ) заданного типа, привести ее основные параметры и характеристики. Произвести синтез ЛЗ в соответствии с исходными данными.

Вариант Тип устройства Исходные данные для синтеза ЛЗ на ПАВ ФИО студента
f0, МГц f, МГц tЗ, мкс Материал звукопровода Структурная схема ЛЗ
2 Дисперсионная акустоэлектронная линия задержки (ДАЛЗ). 100 10 10 Кварц ST возбуждающий (ВШП-1) и приемный (ВШП-2) преобразователи эквивалентны: неаподизированы и эквидистантны


Исходные данные:
f0 - центральная частота, Мгц;
f - полоса рабочих частот, Мгц;
tЗ - время задержки сигнала, мкс;
структурная схема ЛЗ: возбуждающий (ВШП-1) и приемный (ВШП-2) преобразователи эквивалентны: неаподизированы и эквидистантны;
материал звукопровода.


 
Введение
Акустические волны могут существовать в твердых, жидких или газообразных средах, все эти материальные среды нашли широкое применение в технике.
Акустоэлектроника исследует процессы возбуждения, распространения, отражения и приема акустических волн в кристаллах, на основе которых производится синтез акустоэлектронных устройств (АУЭ) для обработки сигналов.
Акустическая волна в твердом веществе представляет собой возмущение, обусловленное деформацией материала. При смещении атомов из положения равновесия, имеющиеся внутренние упругие силы, стремятся вернуть их в исходное положение. Из-за взаимного влияния атомов друг на друга смещение одного из атомов кристаллической решетки вызывает смещение соседнего узла. Таким образом, в результате возникающего возмущения происходит его распространение внутри твердого тела.
Использование на практике поверхностных акустических волн относится к середине 60-х годов, были разработаны фильтры для аналоговой обработки сигнала, на основе устройств для их возбуждения – встречно-штыревых преобразователей (ВШП).
Впоследствии устройства на поверхностных акустических волнах (ПАВ), были использованы для реализации фильтров промежуточных частот телевизионных приемников. Еще позднее в радарах были использованы дисперсионные линии задержки для формирования и сжатия сигналов линейно частотно-модулированных сигналов (ЛЧМ). Благодаря своим небольшим размерам и массе, высокой надежности применение устройств ПАВ стало быстро расширяться.
В настоящее время существует много различных типов акустоэлектронных устройств. Среди этих устройств имеются основные простейшие АУЭ, на базе которых реализуются более сложные устройства.
К элементарным АУЭ относят:
– бездисперсионные линии задержки (с линейной зависимо¬стью фазы задержанного сигнала от частоты);
– дисперсионные линии задержки (с квадратичной зависимо¬стью фазы задержанного сигнала от частоты);
– многоотводные линии задержки с кодированием по фазе за¬держанных сигналов;
– резонаторы на основе различного типа поверхностных и объ¬емных волн;
– фильтры различного типа, в том числе трансверсальные, а также на основе резонаторов, использующих различные типы поверхностных и объемных волн.
Элементарные АЭУ широко используются в различного рода компонентах радиотехнических систем. Среди таких компонен¬тов можно выделить следующие:
– датчики различных физических величин (давления, крутя¬щего момента и т. д.);
– гребенчатые фильтры, или банки фильтров, – устройства частотного разделения каналов, имеющие, как правило, один вход и от двух до сорока выходов;
– устройства формирования и сжатия сигналов с различными типами частотной модуляции (используются в радиолокацион¬ных станциях (РЛС), в том числе бортовых РЛС самолетов, кора¬бельных РЛС, наземных РЛС дальнего обнаружения, в головных частях систем самонаведения высокоточного оружия);
– устройства формирования и сжатия фазокодоманипулиро¬ванных (ФКМ) сигналов (используются в РЛС со сжатием им¬пульса и широкополосных системах связи; наиболее популяр¬ным кодом является код Баркера – двухфазный код, дающий относительный уровень боковых лепестков для идеальных сиг¬налов, равный 20lgN где N – число элементарных символов в кодовой последовательности, не превышающее 13);
– входные фильтры радиоприемных устройств, фильтры тракта промежуточной частоты (ПЧ) радиоприемных и радиопе¬редающих устройств (например, мобильной связи);
– анализаторы спектра радиосигналов (радиоразведка);
– корреляторы, в том числе корреляторы с памятью (исполь¬зуются, например, в крылатых ракетах);
– генераторы высокостабильных сигналов на основе резонато¬ров на поверхностных и объемных акустических волнах;
– устройства калибровки по дальности и контроля энерго-потенциала РЛС;
– дуплексеры, сумматоры, разветвители, фазовращатели, ат¬тенюаторы.