автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Исследования однонаправленных и слабоаподизованных встречно-штыревых преобразователей поверхностных акустических волн и разработка устройств частотной селекции на их основе

На правах рукописи

КАРАПЕТЬЯН ГЕВОРК ЯКОВЛЕВИЧ

«ИССЛЕДОВАНИЯ ОДНОНАПРАВЛЕННЫХ И СЛАБОАПОДИЗОВАННЫХ ВСТРЕЧНО-ШТЫРЕВЫХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН И РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ЧАСТОТНОЙ СЕЛЕКЦИИ НА ИХ ОСНОВЕ»

Специальность 05.27.01 - "Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро - и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 ИЮН 2011

Великий Новгород 2011 г

4848201

Работа выполнена в НИИ механики и прикладной математики Южного Федерального Университета (г. Ростов-на-Дону) и в Новгородском государственном Университете имени Ярослава Мудрого.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор,

Багдасарян Александр Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор, академик Пустовойт Владислав Иванович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики» (технический университет (МИРЭА), г. Москва

Защита состоится «17» июня 2011 года в 14-30 в ауд. 2708 на заседании диссертационного совета Д212.168.07 при Новгородском государственном университете имени Ярослава Мудрого по адресу:

173003, г. Великий Новгород, ул. Б.С.-Петербургская, д.41. Автореферат разослан « /4 мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Гаврушко Валерий Владимирович

С.Н. Бритин

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. Актуальность темы.

Благодаря классической работе Ю.В.Гуляева и В.И. Пустовойта [1], в которой впервые указывалось на перспективное использование поверхностных акустических волн (ПАВ) для обработки сигналов, состоялось становление и началось активное развитие акустоэлектроники. Среди всех акустоэлектронных устройств господствующее положение на рынке инфокоммуканикационной аппаратуры занимают приборы частотной селекции ПАВ (например, полосовые и режекторные фильтры) [2,3]. Важнейшей особенностью, обеспечивающей постоянное и быстрое их внедрение в современные информационные системы, являются отсутствие настройки и возможность совмещения процессов изготовления с микро- и наноэлектронными технологиями, высокая температурная стабильность, высокая надежность, малые массогабаритные характеристики.

Для получения высокоизбирательных передаточных характеристик (амплитудно- и фазо- частотных характеристик (АЧХ и ФЧХ)) широко используются аподизованные встречно-штыревые преобразователи (ВШП). В этом случае АЧХ и ФЧХ формируется только в одном аподизованном ВШП, тогда как второй ВШП должен быть выполнен, как правило, неаподизованным и эквидистантным с тем, чтобы без искажений преобразовать функцию аподизации в амплитудную модуляцию импульсного отклика фильтра. Более того, для увеличения избирательности возникает необходимость формирования протяженных импульсных характеристик с большим количеством боковых лепестков в функциях аподизации. А это существенно ограничивает возможности формирования требуемых протяженных импульсных характеристик, так как в ВШП, в этом случае, имеется много межэлектродных перекрытий со сравнимыми длиной ПАВ величинами. Последнее приводит к дифракционным искажениям, которые, в свою очередь, ухудшают АЧХ и ФЧХ (уменьшают внеполосное затухание, увеличивают коэффициент прямоугольности АЧХ и неравномерность группового времени запаздывания и т.д.). Учет дифракционных искажений не всегда приводит к желаемому результату из-за необходимости высокотехнологического исполнения электродов ВШП особенно в СВЧ диапазоне, где перекрытия электродов в аподизованном ВШП могут быть меньше 1 мкм.

Вместе с тем, для ряда системных применений, требуется достижение предельных высокоизбирательных характеристик, предельных характеристик по неравномерности группового времени запаздывания, предельному уровню вносимого затухания.

Поэтому, разработка новых конструктивно-технологических решений, направленных на формирование предельных характеристик в равной мере в каждом из ВШП фильтра и позволяющих одновременно минимизировать вторичные эффекты, является, несомненно, актуальной задачей.

В качестве примера на рисунке 1 схематически показаны основные типы ВШП с локализацией ПАВ, отвечающие таким требованиям и рассматриваемые в настоящей работе.

а")

ШИШИ

Амплитуда ПАВ

шшшишим

Рисунок 1. Основные используемые конструкции в ПАВ приборах частотной селекции.

Так, значительно уменьшить изрезанность АЧХ из-за сигнала тройного прохождения можно в приборах частотной селекции на ПАВ, основанных на использовании однонаправленных ВШП с внутренними отражателями (рисунок 1а).

Излучение ПАВ преимущественно в одну сторону в однонаправленных ВШП уменьшает потери в ПАВ фильтрах за счет устранения потерь на двунаправленность и уменьшения отраженных от ВШП сигналов даже на частотах свыше 2 ГГц. Такие ВШП также целесообразно использовать в датчиках дистанционного контроля физических величин и устройствах идентификации в качестве приемо-передающих ВШП.

Увеличение внеполосного подавления может достигаться также за счет применения частотно-избирательных встречно-штыревых направленных ответвителей (ВШНО, рисунок 16).

Получение АЧХ близких к прямоугольным и с внеполосным подавлением более 40 дБ можно достичь применением веерных ВШП (рисунок 1в), в которых величина перекрытий, хотя и может изменяться вдоль ВШП, всегда намного больше длины ПАВ.

Уменьшить вносимые потери и неравномерность АЧХ в полосе пропускания позволяют конструкции с использованием ВШП-резонаторов (рисунок 1г). При этом в ВШП-резонаторе на частоте антирезонанса излучения ПАВ в подложку вообще не происходит. В этом случае импеданс

ВШП с величиной перекрытия электродов много больше длины ПАВ аналогичен параллельному /Х'-контуру, а импеданс ВШП с величиной перекрытия в 2-5 длины ПАВ аналогичен последовательному С-контуру, что позволяет формировать импедансные фильтры аналогично ЬС- фильтрам, как полосовые так и режекторные.

2. Цели и задачи: Целью диссертации является исследование различных конструкций однонаправленных ВШП с внутренними отражателями, веерных ВШП, конструкций на основе встречно-штыревых направленных ответвителей, импедансных фильтров и разработка методик расчета и конструктивно-технологических решений приборов частотной селекции в условиях серийного производства, где требуется слабая чувствительность электрических параметров от неточностей изготовления и технологических дефектов.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо было решить следующие основные задачи:

• разработать методику расчета приборов частотной селекции вышеописанных конструкций;

• провести теоретические и экспериментальные исследования различных однонаправленных ВШП различных типов, веерных ВШП, ВШП-резонаторов, ВШНО;

• экспериментально исследовать приборы частотной селекции вышеописанных конструкций.

3. Объекты исследования: Объектами исследований являются устройства акустоэлектроники, а более конкретно частотно-селективные устройства на поверхностных акустических волнах.

4. Предметы исследования: Предметами исследования являются пьезоэлектрические кристаллы различных ориентации, а также акустоэлектронные элементы, входящие в состав приборов на ПАВ. К последним относятся ВШП, различные ВШНО.

5. Методологическая и теоретическая основа исследования: Исследования распространения ПАВ в произвольных пьезоэлектрических кристаллах и слоистых структурах, существенный вклад в которые внесли российские ученые И.А.Викторов, Ю.В.Гуляев, В.И.Пустовойт, положили начало новому направлению в электронике - акустоэлектроники. Основные преимущества и конкурентоспособность акустоэлектронных приборов по сравнению с другими классами аналогичных устройств заключаются в возможности значительного уменьшения габаритов и массы компонентов, технологичности изготовления, стабильности параметров и относительно невысокой стоимости.

6. Информационная база исследования: В числе информационных источников диссертации использованы: а) научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных статей, научных докладов и отчетов, материалов научных конференций, семинаров; б) результаты собственных расчетов и проведенных экспериментов.

• 7.Научная новизна работы. При выполнении диссертационной работы получены следующие новые научные результаты:

• Показано, что задача о возбуждении ПАВ на основе однородных уравнений электростатики и движения в пьезоэлектрической среде с неоднородными граничными условиями может быть сведена к неоднородному дифференциальному уравнению пьезоэлектрической среды с однородными граничными условиями и предложена одномерная физическая модель ВШП.

• Впервые предложен ряд новых конструкций приборов частотной селекции в которых величина перекрытия электродов ВШП всегда намного больше длины ПАВ:

а) с однонаправленными ВШП с внутренними отражателями;

б) с ВШП и ВШНО;

в) с веерными ВШП;

г) с ВШП - резонаторами (импедансные фильтры).

• В приближении одномерной модели задачи о возбуждении и приеме ПАВ получены аналитические соотношения передаточных характеристик фильтров с ВШП веерного типа. Показано, что для уменьшения неравномерности АЧХ широкополосных приборов частотной селекции следует размещать веерные ВШП на расстоянии не менее, чем Л.о/40макс и (или) располагать между ВШП встречно-штыревую структуру, где Л0 -длина ПАВ на центральной частоте, 0макс - максимальный угол наклона электродов веерного ВШП от линии перпендикулярной направлению распространения ПАВ.

8. Практическая значимость работы. Практическая ценность работы состоит в разработке и внедрении в промышленность:

Новых конструкций и методик расчета приборов частотной селекции с локализацией ПАВ:

а) на основе однонаправленных ВШП с внутренними отражателями;

б) на основе ВШНО;

в) на основе веерных ВШП для ПЧ - тракта телевизионных цветных приемников;

г) импедансных фильтров для телевизионных канальных ПАВ-фильтров метрового и дециметрового диапазонов частот;

д) режекторных импедансных фильтров для систем закрытия телевизионных каналов.

9 .Научные положения, выносимые на защиту:

• Одномерная физическая модель ВШП, допускающая эквивалентность преобразователя пьезоэлектрической среде с переменной пьезоэлектрической константой. Причем, законы изменения пьезоконстанты соответствует закону поверхностного распределения

заряда на электродах ВШП вдоль направления распространения ПАВ q(z), т.е. e=e0q(z), а скорость ПАВ Уплн=(с/р) "2, с - эффективный модуль упругости, р - плотность среды.

• Конструкции и методика расчета высокоизбирательных АЧХ (более 50 дБ в полосе задерживания) приборов частотной селекции на основе однонаправленных преобразователей с внутренними отражателями и встречно-штыревых направленных ответвителей, позволившие одновременно обеспечить вносимое затухание до 4-5 дБ, а также конструкция однонаправленного ВШП, позволяющая возбуждать и принимать ПАВ на частотах свыше 2ГТц.

• Конструкции и методика расчета высокоизбирательных характеристик приборов частотной селекции на основе веерных ВШП и новые методы их взвешивания, позволившие в равной мере формировать характеристики как за счет входного, так и за счет выходного ВШП.

• Конструкции и методика расчета высокоизбирательных АЧХ приборов частотной селекции импедансного типа с ВШП-резонаторами, позволившие обеспечить такие параметры, которые недостижимы в других типах ПАВ фильтров.

10. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: XII-ой Всесоюзной конференции по акустоэлектронике, Саратов, 1983 г.; XIII-ой Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике, Черновцы, 1986 г; Ш-ей Всесоюзной конференции по актуальным проблемам получения и применения сегнето- и пьезоэлектрических материалов и их роли в ускорении научно-технического проекта, г. Москва, 1987 г.;Школе-семинаре «Устройства акустоэлектроники», г. Москва, ВДНХ, 1988 г.; Ш-ей Всесоюзной конференции «Акустоэлектронные устройства обработки информации», г. Черкассы, 1988г.; XIV-ой Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и физической акустике твердого тела, г. Кишинев, 1989 г.; Всесоюзной конференции «Акустоэлектронные устройства обработки информации на ПАВ», г.Черкассы, 1990 г.; научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения », г. Саратов, 2003 г.; XI Международной конференции «Современные проблемы механики сплошной среды», г. Ростов-на-Дону, 2007 г.; XII Международной конференции «Современные проблемы механики сплошной среды», г. Ростов-на-Дону, 2008 г.; XIII Международной конференции «Современные проблемы механики сплошной среды», г. Ростов-на-Дону, 2009 г.

11. Внедрение результатов работы. Результаты работы были внедрены на ряде предприятий ВПК СССР, а позже РФ. На малом предприятии «Пьезотрон» (г. Ростов-на-Дону) был организован серийный выпуск телевизионных ПАВ фильтров и режекторных фильтров для систем закрытия ТВ каналов, а на малом предприятии «Элион» (г. Волгодонск) - канальных фильтров. Соответствующие акты внедрения приведены в приложении.

12. Публикация результатов работы. По результатам выполненных исследований опубликовано 42 научные работы, в том числе одна монография, 19 статей (из них 6 статей в изданиях, входящих в перечень ВАК), 10 изобретений (из них 7 патентов РФ и 3 авторских свидетельства), 12 докладов и тезисов докладов различных конференций и семинаров.

13. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Диссертация содержит 147 страниц машинописного текста (без приложения), 81 рисунок, 2 таблицы, ссылки на 94 библиографических источника. Личный вклад автора.

В диссертации изложены результаты работ, которые были выполнены автором лично и в соавторстве. В части работ, выполненных в соавторстве и включенных в диссертацию, автор является инициатором проведенных работ (выдвигал идею, формулировал задачу, намечал пути ее решения) и внес определяющий вклад в проведение экспериментов, разработку конструктивных решений, методов и методик исследований, проведение теоретических и машинных расчетов. Кроме того, автор осуществлял обработку, анализ и обобщение результатов. Соавторы, принимавшие участие в исследованиях по отдельным направлениям, указаны в списке основных публикаций по теме диссертации. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично.

2. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследования. Сформулированы цель работы и задачи, которые решаются в диссертации, приведены сведения об апробации результатов работы и перечислены положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен краткий анализ дифракционных искажений, анализ вносимых потерь в ПАВ устройствах и влияние на них аподизации ВШП, потерь на распространение ПАВ, согласующих цепей и сопротивления металлической пленки, из которой изготовлены ВШП. Приведен краткий анализ методов расчета возбуждения и приема ПАВ ВШП. Вторая глава посвящена методике расчета ВШП на основе предложенной одномерной модели. На основе этой модели получены выражения для импедансов ВШП, их АЧХ, необходимые для расчета и конструирования заявленных в диссертации структур. Показано, что задачу возбуждения и приема ПАВ на поверхности пьезоэлектрика ВШП можно свести к одномерной задаче возбуждения и приема объемных волн в пьезоэлектрической пластине, в которой пьезоконстанта изменяется в соответствии с изменением поперечной составляющей электрического поля под ВШП. Это сделано на основании того, что выражения для механических смещений для ПАВ возбуждаемых ВШП и для волн возбуждаемых в пьезопластине с изменяющейся пьезоконстантой имеют подобный вид, если положить, что скорость объемных волн в пьезопластине равна скорости ПАВ.

Таким образом, дано теоретическое обоснование модели эквивалентных схем, которая основана на использовании одномерных преобразователей, возбуждающих объемные волны. Показано, что учет массы электродов (массовая нагрузка) увеличивает эффективный коэффициент электромеханической связи. Показано также, что без учета отражений внутри ВШП задача возбуждения или приема ПАВ с учетом импеданса генератора или нагрузки сводится к пяти уравнениям, которые легко решаются в аналитическом виде:

~ аА-ЫЗ+с^и = А0 (а - ]Ь) + А^ (а + _/Ь) аА + ЬВ + с2и = В0(а-р)

<

■^{Ab + Ba) + c,U-ciU = j-~-A¡J{a-Jb) + J-^-Al(a + jb) 'пав 'пав 'пав

т

(- Л 6 + Ва) + с5 (/ - с6 = -у ~~ В0 (а - Ь) О

Vх ' 3 * 'у

" Л. Ш ' ПАВ

где. к2Сти „. . / . к2Сти д , I , „ _ ПГ1С 0)1 1 дс. г_=-1—Р(щ(и(-), с =-1--Г(щ(иг) ' а = СОБ-

IV! 2 3'4 IV! 8: 2 У^

щг г щг Щ2 2г ир . о1

= соэ-^-- —(¡г + ът-— —с1: ,Ь = Б¡п-

V •> V V 1 V V

'ПАВ 'ПАВ 'ПАВ о ПАВ 'ПАВ

g(z) - функция распределения электрического поля под ВШП, /^-квадрат коэффициента электромеханической связи, IV- апертура ВШП, 1 - длина ВШП, а?=2л/, Ст - статическая емкость ВШП, А,В -амплитуды прямой и обратной волны внутри ВШП, А0,В0 - амплитуда отраженной и прошедшей под ВШП ПАВ, А0' - амплитуда падающей на ВШП ПАВ, II- напряжение ВШП, ./-ток через ВШП.

На основе решения этой системы уравнений получены частотные зависимости для импеданса ВШП, а также для отраженной от ВШП и прошедшей под ним ПАВ.

Чтобы учесть переотражения между электродами ВШП, можно описать каждую волновую секцию ВШП как описанный выше одномерный преобразователь. В этом случае секции в пределах ВШП будут соединены электрически параллельно. Каждая секция будет описываться четырьмя линейными уравнениями, которые будут связаны между собой неизвестными типа В0 и А01 (т.е. через падающие и отраженные волны от каждой секции). Поэтому расчет с учетом переотражений получил название метода связанных волн. Токи всех секций будут суммироваться, так как они соединены в пределах ВШП параллельно, и суммарный ток будет входить в уравнение непрерывности тока, которое связывает токи на ВШП с приложенным к нему напряжением. Если ВШП имеет N секций, то число уравнений для описания ВШП с учетом переотражений между электродами будет равно 4ЛГ +1 (где 1 -это уравнение непрерывности тока для ВШП). Если учесть приемный ВШП с числом Л^ь и передающий ВШП с - Л'2, то число уравнений, необходимых для

описания системы приемный ВШП - передающий ВШП будет равно 4(Л^,+ЛГ2)+2.

Третья глава посвящена исследованию однонаправленных ВШП с внутренними отражателями. В приведенной в диссертации конструкции ВШП (см. рисунок 2) с внутренними отражателями ширина штырей и зазоров близка к четверти длины ПАВ как в обычном ВШП, что особенно важно для высокочастотных фильтров. В таком ВШП центры отражательных секций, состоящих из электродов верхней гребенки и электродов, не подсоединенных к шинам, расположены на расстояниях (7/8)Л И (9/8)2 от активной секции, состоящей из двух электродов верхней гребенки и одного электрода нижней гребенки (X — длина ПАВ на центральной частоте ВШП /0). Приведены способы подавления ангармоник, появляющихся в результате вставки в ВШП внутренних отражателей. Одним из способов является внесение в один из ВШП сдвижки в длину ПАВ на центральной частоте фильтра в центре апертуры ВШП. В этом случае на ангармониках, которые находятся на частотах /012 и (3/2)/о, ПАВ на различные половины ВШП приходят в противофазе. Таким образом, удается подавить ангармоники более чем на 20 дБ. Другим методом подавления является использование в приемном и передающем ВШП различных периодов.

Рисунок 2. Однонаправленный ВШП.

На рисунке 3 показана АЧХ линии задержки, содержащей два однонаправленных ВШП, выполненных в соответствии с рисунком 2, направленных навстречу друг другу (кривая 1) и когда направления приема ПАВ для обоих ВШП противоположны (кривая 2). Из сравнения этих кривых хорошо видно, что амплитуда ПАВ, излучаемой ВШП в прямом направлении, на 10 дБ больше чем в обратном.

Описана конструкция однонаправленных ВШП с внутренними отражателями, работающих на частотах свыше 2 ГГц. В этих ВШП ширина зазоров и узких электродов равны Л/2. На рисунке 4 показаны АЧХ линий задержек с такими ВШП, позволяющими эффективно возбуждать ПАВ на частотах свыше 2 ГГц. Минимальное вносимое затухание получается меньшим, когда ВШП имеет 29 направленных секций (кривая 1), а не 58 (кривая 2), и почти не зависит от расстояния между ВШП.

Разработаны и исследованы также однонаправленные ВШП в качестве ириемо-передающих ВШП в пассивных датчиках физических величин и устройствах идентификации в диапазонах частот 860-890 МГц и 2400-2450 МГц.

В, дБ

Рисунок 3. АЧХ линии задержки с двумя однонаправленными ВШП. Кривая 1 - ВШП направлены навстречу друг другу, кривая 2-ВШП направлены в противоположные стороны.

Рисунок 4. АЧХ ЛЗ, работающих на пространственных гармониках, при различных числах электродов в ВШП и различных расстояниях между ВШП. Кривая 1 - ВШП с 29 направленными секциями, кривая 2 -ВШП с 58 направленными секциями

Четвертая глава посвящена встречно-штыревым направленным ответвителям (рисунок 1г). Такие ответвители отличаются от

многополосковых тем, что вместо полосков в них используются ВШП, при этом общее число электродов не должно превышать число полосков в МПО для максимальной передачи энергии из канала в канал. Преимущество данного ответвителя перед МПО заключается в том, что ВШП, входящие в состав ответвителя, могут иметь полосу пропускания близкую к полосе пропускания приемного и передающего ВШП и тем самым участвовать в формировании АЧХ фильтра. Как показывают измерения ПАВ фильтров с ВШНО, их использование позволяет увеличить внеполосное подавление на 20 -25 дБ. В таких ответвителях число полосков, связывающих различные акустические каналы, оказывается меньше, иногда намного, общего числа электродов ВШП в ВШНО. Это приводит к значительному уменьшению излучения ПАВ между каналами, что особенно важно, когда в ответвителях есть закругления для формирования различных отражателей ПАВ. Исследована зависимость отражений ПАВ от встречно-штыревого ответвителя от взаимного расположения ВШП в ответвителе. Показано, что эти отражения можно устранить, если использовать вложенные друг в друга ВШП. Разработан фильтр на центральную частоту 140 МГц, в котором используются ВШНО совместно с однонаправленными ВШП, имеющими внутренние отражатели. Фильтр имеет вносимое затухание, равное 5 дБ, внеполосное подавление более 40 дБ и неравномерность в его полосе пропускания не более 1 дБ, (см. рисунок 5).

Рисунок 5. Частотная зависимость вносимых потерь фильтра с ВШНО и однонаправленными ВШП.

С использованием обычных неаподизованных ВШП разработан фильтр на центральную частоту 160 МГц кольцевого типа, в котором число полосков в закруглениях в 5 раз меньше, чем электродов в акустических каналах. В

этом фильтре получено вносимое затухание 4-5 дБ при внеполосном подавлении более 40 дБ.

Пятая глава посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям ПАВ-устройств с веерными ВШП. Показано, что в таких ВШП ПАВ локализуется в основном в виде узкого луча шириной ХУ9макс (А, - длина ПАВ на центральной частоте фильтра), который перемещается вдоль апертуры ВШП с изменением частоты (рисунок 1в).

На основе этого предложена конструкция аподизованного (с изменяющейся величиной перекрытия электродов вдоль ВШП) веерного ВШП с улучшенным внеполосным затуханием, которая также позволяет формировать несимметричные АЧХ для тракта ПЧ ТВ приемников. Получены выражения для активной и реактивной составляющих импеданса веерного ВШП:

Оф"

БШ2*,

БШ2*,

Вф =

к1 С,

а( 2х1)- а( 2х2)+1п

где: х,2=рЫ(д±ф)//0,

<5=/"/о

N- число пар электродов веерного ВШП, /0 — частота акустического синхронизма, а- различие в частотах акустического синхронизма в верху и внизу веерного ВШП. 57, С/ — интегральный синус и косинус соответственно.

Полученные выражения позволяют учитывать параметры веерного ВШП, которые влияют на величину активной и реактивной составляющих его импеданса веерного ВШП при согласовании ВШП с трактом, в который он включен, а также учесть влияние внешних цепей на АЧХ фильтра с веерными ВШП. Исследована зависимость неравномерности и наклона АЧХ ВШП в полосе пропускания от характера входного и выходного импеданса. Показано, что наклон и неравномерность АЧХ уменьшается, если ВШП нагрузить на емкость, порядка емкости ВШП для относительных полос пропускания 10-20%.

На основе исследований разработана и внедрена в производство инженерная методика расчета ПАВ фильтров с веерными аподизованными ВШП, позволяющая по параметрам АЧХ, входному и выходному импедансу определить топологические параметры веерных ВШП и выбрать тип подложки. Это можно сделать в диапазоне частот 20 - 1500 МГц для фильтров с относительными полосами пропускания 3-40%, внеполосным подавлением более 40 дБ, вносимым затуханием 15-25 дБ и неравномерностью в полосе пропускания не более 1 дБ.

Исследована зависимость АЧХ фильтров с веерными ВШП от апертуры и расстояния между ВШП. Показано, что при расстоянии между ВШП не менее ?<|/40макс неравномерность АЧХ в полосе пропускания существенно уменьшается и может стать не более 0,5 дБ. Показано также, что при расстояниях между ВШП близких к ?ч/40иакХ можно использовать веерные ВШП с апертурой не более (7 - В) V

На основе исследований веерных ВШП с апертурами не более 10 Ао предложена новая конструкция ТВ фильтра для стандартов ЕЮ и БК, в которой используется веерные ВШП с апертурой 7 "Ко, а для расширения звуковой полочки вводится дополнительный канал с малой апертурой (см рисунок 6 ). Для стандарта БК дополнительный канал не используется, а со стороны низких частот в в более протяженном веерном ВШП делается в центре аподизация в виде прямоугольника шириной (5 -6) Ао и высотой (2 -3) А« (см. рисунок 7).

Рисунок 6. Топология ТВ фильтра с веерными ВШП стандарта Вв и

БК.

Рисунок 7. Топология ТВ фильтра с веерными ВШП стандарта ОК.

На предприятии «Пьезотрон» (г.Ростов-на-Дону) был налажен серийный выпуск ТВ фильтров с веерными ВШП. Была разработана автоматизированная линия отбраковки таких фильтров и изготовлено несколько десятков тысяч таких фильтров.

Шестая глава посвящена исследованию ПАВ фильтров импедансного типа. Показано, что импеданс ВШП в зависимости от величины его апертуры становится аналогичен последовательному или параллельному колебательному контуру: ВШП с малой апертурой - последовательному контуру, а ВШП с большой апертурой - параллельному. Так как полосовые фильтры содержат параллельные и последовательные колебательные контуры, то комбинируя ВШП с большой и малой апертурами можно

создавать различные полосовые и режекторные фильтры, собранные по Г, Т, П и мостовым схемам (см. рисунок 8).

В этом случае ВШП, так как он эквивалентен колебательному контуру, выступает в роли резонатора, потому что в ВШП число электродов выбрано таким образом, что реактивная составляющая импеданса ВШП компенсирует статическую емкость ВШП. Предложена методика расчета АЧХ таких фильтров. На основе расчетов по этой методике разработаны и изготовлены фильтры лестничного и мостового типов в диапазоне частот 50 -1450 МГц с полосами пропускания 0,1-30% на подложках из ниобата и танталата лития, в которых могут возбуждаться как поверхностные так и приповерхностные волны.

1:1:1:1:1:1:1:1 1:1:1:1:1:1:^

а)

б)

Рисунок 8. 1. Г-схема; 2. Т-схема; З.Мостовая схема, а^ - полосовые: 61 — оежектооные.

Вносимые потери этих фильтров лежат в пределах от 3 до 6 дБ. Для режекторных фильтров получено затухание не более 2-х дБ при режекции более 30 дБ. На предприятии «Пьезотрон» был налажен серийный выпуск режекторных фильтров для систем закрытия телевизионных каналов фильтров на 1,2,5,6,7 ТВ каналы. Было выпущено несколько десятков тысяч таких фильтров. Разработаны и исследованы комбинированные фильтры, содержащие ВШП — резонаторы и ¿С колебательные контуры. На основе этих исследований был налажен выпуск канальных фильтров на предприятии «Элион» (г. Волгодонск). На рисунках 9 и 10 показаны схема и АЧХ такого фильтра. Были также разработаны импедансные полосовые фильтры СВЧ-

диапазона на центральнные частоты 812 и 1450 МГц. Эти фильтры были изготовлены по 7-образной схеме на подложках YX/640 - среза ниобата лития, в которых возбуждаются приповерхностные волны.

Кроме того, были разработаны и исследованы сверхузкополосные импедансные фильтры мостового типа, позволяющие производить небольшую подстройку (в пределах полосы пропускания) центральной частоты с помощью внешних цепей, что важно при серийном производстве таких фильтров, когда имеется разброс центральных частот фильтра от образца к образцу.

Проведено также измерение изменения импеданса ВШП-резонатора, расположенного на слоистой структуре сегнетоэлектрическая пленка (Ва 0s Sr002)Ti03 - подложка MgO от частоты при разных величинах приложенного постоянного напряжения. По этим измерениям определена зависимость скорости ПАВ и коэффициента электромеханической связи пленки от приложенного напряжения.

вносимое затухание. чБ

\\

\ \ \\' \ /

1 VWf^WfW || FJMTu

Рисунок 10. АЧХ канального ТВ фильтра на 5-й канал, пунктирная кривая расчет, сплошная кривая эксперимент.

Измерения амплитудно-частотных характеристик производилось с помощью измерителя частотных характеристик XI-49 с погрешностью измерения затухания не более ±1 дБ, а также с помощью цифровых приборов: анализатора цепей «АпгйБи МБ 4623В» и измерителя комплексных коэффициентов передачи «Обзор-ЮЗ» с погрешностью измерения затухания не более ±0,5 дБ и относительной погрешностью измерения частоты не более ±0,5'10"6. Частота при измерениях на приборе Х1-49 контролировалась с помощью цифрового частотомера 43-64.

Заключение и основные результаты работ

1. Показано, что задача о возбуждении ПАВ на основе однородных уравнений электростатики и движения в пьезоэлектрической среде с неоднородными граничными условиями может быть сведена к неоднородному дифференциальному уравнению пьезоэлектрической среды с однородными граничными условиями. Предложена одномерная физическая модель ВШП, допускающая эквивалентность преобразователя пьезоэлектрической среде с переменным эффективным коэффициентом электромеханической связи и модулем упругости.

2. Предложен ряд новых конструкций приборов частотной селекции, в которых величина перекрытия электродов ВШП всегда намного больше длины ПАВ:

а) с однонаправленными ВШП с внутренними отражателями;

б) с ВШП и ВШНО;

в) с веерными ВШП;

г) с ВШП - резонаторами (импедансные фильтры).

3. Проведены исследования различных конструкций ВШНО. Разработаны и внедрены в производство фильтры с однонаправленными ВШП и ВШНО.

4. Разработаны и внедрены в производство ПАВ фильтры для тракта ПЧ ТВ приемников на основе веерных ВШП.

5. В приближении одномерной модели получены аналитические соотношения передаточных характеристик фильтров с веерными ВШП. Показано, что для уменьшения неравномерности АЧХ широкополосных приборов частотной селекции следует размещать веерные ВШП на расстоянии не менее, чем Л/40макс. Разработана и внедрена в производство инженерная методика расчета ПАВ фильтров с веерными ВШП.

6. Разработаны и внедрены в производство режекторные ПАВ фильтры для систем закрытия ТВ каналов, а также канальные ТВ-фильтры на основе ВШП

— резонаторов.

7. Разработан и исследованы фильтры лестничного и мостового типа в диапазоне частот 160-1450 МГц с относительными полосами пропускания 0,1

- 10%, а в сочетании с ЬС- контурами- до 30%.

8. Экспериментально снята зависимость скорости ПАВ и коэффициента электромеханической связи в слоистой структуре: сегнетоэлектрическая

пленка (Bao8Sr002)Ti03 на подложке MgO, в зависимости от приложенного постоянного напряжения.

9. Разработаны и исследованы однонаправленные ВНГГГ, работающие на частотах свыше 2 ГГц.

Основные положения отражены в следующих публикациях:

Монография:

1. Карапетьян Г.Я. Импедансные фильтры на поверхностных акустических волнах. Научное издание / A.C. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян - МПО, Москва, 1998, 79 с.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ :

2. Карапетьян Г.Я. Поверхностные акустические волны в тонких пленках титаната бария-стронция на подложках из оксида магния/ C.B. Бирюков, Ю.И. Головко, Г.Я. Карапетьян, С.И. Масычев, Вас.М. Мухортов, Вл.М. Мухортов // Письма в журнал технической физики - Т. 37. - Вып.5. - 2011 г. - С. 31-37.

3. Карапетьян Г.Я. Импедансные ПАВ-фильтры для спутникового телевидения и телевидения высокой четкости / A.C. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян // Электросвязь. - №6. - 1998. - С. 21-22.

4. Карапетьян Г.Я. ПАВ-датчики дистанционного контроля физических величин / A.C. Багдасарян, В.Г. Днепровский, Г.Я. Карапетьян, H.A. Нефедова, Т.В Синицина // Электроника: наука, технология, бизнес.- №1,- 2008,- С. 46-51.

5. Карапетьян Г.Я. Широкополосный импедансный фильтр / A.C. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. - Вып.1.- 1998. - С. 34-37.

6. Карапетьян Г.Я. Использование импедансных ПАВ фильтров в широкополосных Фурье процессорах / A.C. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. - Вып.1. - 1999г. - С. 56-58.

7. Карапетьян Г.Я. Импедансные ПАВ фильтры для сотовых систем связи/ A.C. Багдасарян, Г.Я Карапетьян // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. - Вып.1. - 1999. - С. 59-62.

Статьи и материалы конференций :

8. Карапетьян Г.Я. Метод расчета преобразователей на поверхностных акустических волнах / В.В. Залесский, Г.Я. Карапетьян, Э.В. Стремовский // Сборник «Функциональные микроэлектронные устройства и их элементы» - Вып.4. - Таганрог. - 1978. - С. 155-162.

9. Карапетьян Г.Я. Исследование веерных ВШП и их применение в фильтрах на ПАВ / Г.Я. Карапетьян, Э.В. Стремовский // Диэлектрики

и полупроводники - Киев: Изд-во Киев. Ун-та- Вып. 21. - 1982. - С. 22-26.

10. Карапетьян Г.Я. Пассивный датчик на поверхностных акустических волнах для дистанционного контроля параметров / Г .Я. Карапетьян, В.Ф. Катаев // -ТКЭА. - №5. - 2006. - С. 53-54.

11. Карапетьян Г .Я. Акустические датчики для дистанционного контроля давления / A.C. Багдасарян, Г .Я. Карапетьян, В.Ф. Катаев, О.В. Катаева // ТКЭА. - №2. - 2008. - С. 31-33.

12. Карапетьян Г .Я. Уменьшение искажений амплитудно-частотных характеристик фильтров с веерными ВШП / A.C. Багдасарян, Г .Я. Карапетьян // Средства связи. - Вып.4. - 1988. - С. 18-21.

13. Карапетьян Г.Я. Встречно-штыревые направленные ответвители ПАВ и фильтры на их основе / A.C. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян // Средства связи. - Вып.4. - 1988. - С. 20-22.

14. Карапетьян Г.Я. Фильтр на ПАВ для высококачественных синтезаторов частот / Е.А. Близнюк, Е.Ю. Бронина, Г.Я. Карапетьян, Т.В. Перевощикова // "Вопросы радиоэлектроники", сер. "Общие вопросы радиоэлектроники". - Вып.17.- 1997.- С. 103-107.

15. Карапетьян Г.Я. Импедансный фильтр на ПАВ / Л.И. Долгова Г .Я. Карапетьян, В.М. Мухортов, Т.В.Розовская // "Общие вопросы радиоэлектроники" - Вып. 1. -2006. - С. 72-78.

16. Карапетьян Г.Я. Встречно-штыревой преобразователь для радиочастотных идентификационных меток на частоты свыше 2 ГГЦ / Г.Я. Карапетьян, Л.И. Долгова, В.М. Мухортов, Т.В. Розовская // "Общие вопросы радиоэлектроники"— Вып.1. — 2007. - С. 207-211.

17. Карапетьян Г.Я. Пассивная радиочастотная идентификационная метка на поверхностных акустических волнах в диапазоне частот 860-890 МГЦ / Г.Я. Карапетьян, Т.В. Розовская // "Общие вопросы радиоэлектроники"- Вып.1. - 2008. - С. 251-257.

18. Карапетьян Г.Я. Пассивная радиочастотная идентификационная метка на поверхностных акустических волнах с частотным разделением в диапазоне частот 860-890 / Г.Я. Карапетьян, Т.В. Розовская // "Общие вопросы радиоэлектроники" Вып.1. - 2009. - С. 193-199.

19. Карапетьян ГЛ. Импедансные ПАВ-фильтры в системах телевидения коллективного пользования / С.А Багдасарян, Г.Я.Карапетьян, О.В. Машинин // Труды конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения",- Саратов, февраль 2003. - С. 67-69.

20. Карапетьян Г.Я. Двухзвенные импедансные мостовые ПАВ-фильтры повышенной надежности / С.А. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян // Труды

конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения".- Саратов, февраль 2003. - С. 70-72.

21. Карапетьян Г.Я. Разработка для устройств считывания алгоритмов обнаружения, распознавания сигналов от датчиков физических величин / В.Г. Днепровский, Г.Я. Карапетьян // XI Международная конференция «Современные проблемы механики сплошной среды». -Ростов-на-Дону, 2007. - С. 153-156.

22. Карапетьян Г.Я. Датчик дистанционного контроля физических величин на основе блока узкополосных фильтров JI3 на ПАВ с различными рабочими частотами. / В.Г. Днепровский, ГЛ. Карапетьян // XII Международная конференция «Современные проблемы механики сплошной среды» - Ростов-на-Дону, 2008. - С. 152-156.

23. Карапетьян Г.Я. Телевизионный ПАВ фильтр с веерными ВШП на основе пленок окиси цинка / Г.Я. Карапетьян, Т.В. Перевощикова, В.М. Янковский // Тезисы докладов на XIV Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике. - т,2. - АНСССР, АНМССР, КПП, КГУ, Кишинев, июнь, 1989. - С. 182-183.

24. Карапетьян Г.Я. Исследование ПАВ фильтров на основе однонаправленных ВШП / A.C. Багдасарян, В.Н. Банков, Г.Я. Карапетьян // Материалы конференции "Акустоэлектронные устройства обработки информации на поверхностных акустических волнах",- Черкассы, 1988. - С. 93-94.

25. Карапетьян Г.Я. Однонаправленный ВШП группового типа с внутренними отражателями с минимальным топологическим размером У4 / В.Н. Банков, Е.В. Калашьян, Г.Я. Карапетьян, В.Д. Кац // Материалы конференции "Акустоэлектронные устройства обработки информации на поверхностных акустических волнах".-Черкассы., 1988.-С. 101-102.

26. Карапетьян Г.Я. Исследование фильтров на ПАВ на пьезокерамике ПКР / A.C. Багдасарян, Г.Я Карапетьян, А.Е. Панич, А.Н. Рыбянец, Г.И. Хасабова // Материалы конференции "Акустоэлектронные устройства обработки информации на поверхностных акустических волнах",-Черкассы, 1988,- С. 149-150.

27. Карапетьян Г.Я. ПАВ-фильтры с несимметричной АЧХ / A.C. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян // Тезисы докладов Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике. -Черновцы, 1986. - 4.2. - С. 17-18.

28. Карапетьян Г.Я. Импедансные ПАВ-фильтры для спутникового ТВ и ТВЧ / A.C. Багдасарян, Г .Я. Карапетьян // Труды 43-ей научной сессии, посвященной дню Радио. - М., 1998. - С. 17.

29. Карапетьян Г.Я. Полосовой фильтр с веерными ВШП / В.Н. Банков, Г.Я. Карапетьян // Материалы Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике. — Саратов. - изд. Саратов. Ун-та, 1983. - 4.2.-С. 149-150.

30. Карапетьян Г.Я. Телевизионный фильтр на ПАВ на пьзокерамике с уменьшенной апертурой / Г.Я. Карапетьян, А.Е. Панич, А.Н. Рыбянец, Г.И. Хасабова // Материалы конференции "Акустоэлектронные устройства обработки информации на поверхностных акустических волнах".- Черкассы, 6 — 8 сентября., 1990.-С. 133-134.

31. Карапетьян Г.Я. Исследование ПАВ фильтров на подложке ZnO -стекло / В.Н. Антонович, Г.Я. Карапетьян, Е.В. Калашьян, В.Ю. Нестеровская, Т.В. Перевощикова, А.Б. Финкельштейн, В.М. Янковский // Материалы конференции "Акустоэлектронные устройства обработки информации на поверхностных акустических волнах",- Черкассы, 6-8 сентября., 1990. - С. 192-193.

Авторские свидетельства и патенты на изобретения :

32. A.c. №1195330 СССР. Способ изготовления фотошаблонов преобразователей поверхностных акустических волн. // Багдасарян A.C., Карапетьян Г.Я, Багдасарян И.С. - опубл. 1.08. 1985 г. Бюл. №.44.

33. A.c. №898591 СССР. Фильтр на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я., Банков В.Н., Орлова Л.В., Стремовский Э.В., Перевощикова Т.В.-опубл. 14.09.1981.-Бюл. №.2.

34. A.c. №875589 СССР. Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я., Банков В.Н., Стремовский Э.В. - опубл. 22.06.1981 г. - Бюл. №39.

35. Патент РФ №2195071. Режекторный фильтр на поверхностных акустических волнах. // Багдасарян A.C., Карапетьян ГЛ., Кондратьев С.Н., Семенов В.В. - опубл. 20.12.2002. - Бюл. №35.

36. Патент РФ №2195069. Однонаправленный преобразователь поверхностных акустических волн. // Карапетьян Г.Я., Багдасарян С.А., Багдасарян H.A. - опубл. 20.12.2002. - Бюл. №35.

37. Патент РФ №2242838. Фильтр на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я., Багдасарян A.C., Машинин О.В., Семенов В.В. - опубл. 20.12.2004. -Бюл.№35.

38. Патент РФ №2296 950. Датчик дистанционного контроля физической величины на поверхностных акустических волнах.// Карапетьян Г.Я, Багдасарян С.А., Гуляев Ю.В. -опубл. 10.04.2007. -Бюл. №.10.

39. Патент РФ №2242839. Устройство на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я., Багдасарян A.C., Кондратьев С.Н.Семенов В.В.-опубл. 20.12.2004 г.

40. Патент РФ №2326404. Устройство идентификации на поверхностных акустических волнах. // Гуляев Ю.В., Багдасарян A.C., Карапетьян Г.Я, Багдасарян С.А.- опубл.10.06.2008. - Бюл. №16.

41. Патент РФ № 2387051. Датчик физической величины на поверхностных акустических волнах. // Багдасарян A.C., Карапетьян Г.Я, Днепровский В.Г., Багдасарян С.А. - опубл.20.04.2010. — Бюл. №.11.

Патент на промышленный образец:

42. Патент РФ №43226. Дешифратор. // Балакин В.И., Воропаев В.П., Днепровский В.Г., Карапетьян Г.Я., Перевощикова Т.В., Рожков И.С., Шикуля П.И. - опубл. 28.03.1995.

Список цитируемой литературы

1. Гуляев Ю.В., ПустовойтВ.И. Усиление поверхностных волн в полупроводниках // ЖЭТФ. - Т.47. - 1964. - С.2251-2253,

2. Гуляев Ю.В. «Акустоэлектроника Российский приоритет» // Радиоэлектроника и управление. - №2-3. - 2002. - С. 55-61.

3. Гуляев Ю.В., Багдасарян A.C. Фильтры на поверхностных акустических волнах: состояние и перспективы развития. // Радиотехника. - №8. - 2003. - С.15-25.

Изд. лин. ЛЗ № 020815 от 21.09.98

Подписано в печать 13.05.2011. Бумага офсетная. Форма 60x84 1/16. Гарнитура Times New Roman. Печать офсетная. Усл. Печ. Л. 1,0. Уч.-изд. Л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ № 1537 Издательско-полиграфичесий центр Новгородского Государственного университета им. Ярослава Мудрого. 173003, Великий Новгород, ул. Б. Санкт-Петербургская, 41. Отпечатано в ИПЦ НовГУ, 173003, Великий Новгород, ул. Б.Санкт-Петербургская,41

Введение

Глава 1. Анализ состояния проблемы.

1.1. Введение.

1.2. Краткий анализ дифракционных искажений.

1.3. Анализ вносимых потерь в ПАВ фильтрах.

1.4. Анализ методов расчета ПАВ устройств.

Выводы к главе 1.

Глава 2. Одномерная модель возбуждения и приема ПАВ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Общее решение задачи.

2.3. Возбуждение и прием ПАВ ВШП.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Однонаправленные ВШП с внутренними отражателями и

ВШП, и устройства частотной селекции на их основе.

3.1. Введение.

3.2. Описание конструкции и расчет однонаправленных ВШП с внутренними отражателями новой конструкции.

3.3. Описание конструкции однонаправленного ВШП на частоты свыше 2 ГГц.:.

3.4. Использование однонаправленных ВШП в полосовых фильтрах.

3.5. Применение однонаправленных ВШП для датчиков физических величин и устройств идентификации.

Выводы к главе 3.

Глава 4. Встречно-штыревые направленные ответвители.

4.1. Исследование встречно-штыревых направленных ответвителей.

4.2. Фильтры на ПАВ на основе встречно-штыревых направленных ответвителей.

Выводы к главе 4.

Глава 5. Веерные ВШП и ПАВ фильтры на их основе.

5.1. Исследование веерных ВШП и ПАВ фильтров на их основе.

5.2. Телевизионные ПАВ фильтры тракта ПЧ на основе веерных ВШП.

5.2.1. ТВ фильтры на ПАВ на подложках из ниобата лития.

5.2.2. ТВ фильтры на ПАВ с использование пленок окиси цинка и подложек из пьезокерамики.

Выводы к главе 5.

Глава 6. Импедансные фильтры на ПАВ.

6.1. Введение.

6.2. Физические основы работы импедансных фильтров.

6.3. Типы звеньев импедансных фильтров.

6.4. Методы снижения пульсаций и увеличения внеполосного затухания.

6.5. Методика расчета импедансных фильтров.

6.6. Применение импедансных фильтров.:.

6.6.1. Режекторные импедансные фильтры для закрытия телевизионных каналов.

6.6.2. Телевизионные канальные фильтры для систем вещательного телевидения.

6.6.3. Другие применения импедансных фильтров.

Выводы к главе 6.

1. Актуальность темы.

Благодаря классической работе Ю.В. Гуляева и В.И. Пустовойта [1], в которой впервые указывалось на перспективное использование поверхностных акустических волн (ПАВ) для обработки сигналов, состоялось становление и началось активное развитие акустоэлектроники. Среди всех акустоэлектронных устройств господствующее положение на рынке инфокоммуникационной аппаратуры занимают приборы частотной селекции ПАВ (например, полосовые и режекторные фильтры) [2,3]. Важнейшей особенностью, обеспечивающей постоянное и быстрое их внедрение в современные информационные системы, является отсутствие настройки и возможность совмещения процессов изготовления с микро- и наноэлектронными технологиями, высокая температурная стабильность, высокая надежность, малые массогабаритные характеристики.

Для получения высокоизбирательных передаточных характеристик (амплитудно- и фазо- частотных характеристик (АЧХ и ФЧХ)) широко используются аподизованные встречно-штыревые преобразователи (ВШП). В этом случае АЧХ и ФЧХ формируется только в одном аподизованном ВШП, тогда как второй ВШП должен быть выполнен, как правило, неаподизованным и эквидистантным с тем, чтобы без искажений преобразовать функцию аподизации в амплитудную модуляцию импульсного отклика фильтра. Более того, для увеличения избирательности возникает необходимость формирования протяженных импульсных характеристик с большим количеством боковых лепестков в функциях аподизации. А это существенно ограничивает возможности формирования требуемых протяженных импульсных характеристик, так как в ВШП, в этом случае, имеется много межэлектродных перекрытий со сравнимыми с длиной ПАВ величинами. Последнее приводит к дифракционным искажениям, которые, в свою очередь, ухудшают АЧХ и ФЧХ (уменьшают внеполосное затухание, увеличивают коэффициент прямоугольности АЧХ и неравномерность группового времени запаздывания и т.д.). Учет дифракционных искажений не всегда приводит к желаемому результату из-за необходимости высокотехнологического исполнения электродов ВШП особенно в СВЧ диапазоне, где перекрытия электродов в аподизованном ВШП могут быть меньше 1 мкм.

Вместе с тем, для ряда системных применений, требуется достижение предельных высокоизбирательных характеристик, предельных характеристик по неравномерности группового времени запаздывания, предельному уровню вносимого затухания.

Поэтому, разработка новых конструктивно-технологических решений, направленных на формирование предельных характеристик в равной мере в каждом из ВШП фильтра и позволяющих одновременно минимизировать вторичные эффекты, является, несомненно, актуальной задачей. В качестве примера на рисунке 1 схематически показаны основные типы ВШП с локализацией ПАВ, отвечающие таким требованиям и рассматриваемые в настоящей работе. ■■■■■■■■■

ШПШПШПШ

Рисунок 1. Основные используемые конструкции в приборах частотной селекции на ПАВ.

Так, значительно уменьшить изрезанность АЧХ из-за сигнала тройного прохождения можно в приборах частотной селекции на ПАВ, основанных на использовании однонаправленных ВШП с внутренними отражателями (рисунок 1а).

Излучение ПАВ преимущественно в одну сторону в однонаправленных ВШП уменьшает потери в ПАВ фильтрах за счет устранения потерь на двунаправленность и уменьшения отраженных от ВШП сигналов даже на частотах свыше 2 ГГц. Такие ВШП также целесообразно использовать в датчиках дистанционного контроля физических величин и устройствах идентификации в качестве приемо-передающих ВШП.

Увеличение внеполосного подавления может достигаеться также за счет применения частотно-избирательных встречно-штыревых направленных ответвителей (ВШНО, рисунок 16).

Получение АЧХ близких к прямоугольным и с внеполосным подавлением более 40 дБ можно достичь применением веерных ВШП (рисунок 1в), в которых величина перекрытий, хотя и может изменяться вдоль ВШП, всегда намного больше длины ПАВ.

Уменьшить вносимые потери и неравномерность АЧХ в полосе пропускания позволяют конструкции с использованием ВШП-резонаторов (рисунок 1г). При этом в ВШП-резонаторе на частоте антирезонанса излучения ПАВ в подложку вообще не происходит. В этом случае импеданс ВШП с величиной перекрытия электродов много больше длины ПАВ аналогичен параллельному ¿С-контуру, а импеданс ВШП с величиной перекрытия, в 2-5 длины ПАВ, аналогичен последовательному ¿С-контуру, что позволяет формировать импедансные фильтры аналогично ЬС- фильтрам, как полосовые так и режекторные.

2. Цели и задачи: Целью диссертации является исследование различных конструкций однонаправленных ВШП с внутренними отражателями, веерных ВШП, конструкций на основе встречно-штыревых направленных ответвителей, импедансных фильтров и разработка методик расчета и конструктивнотехнологических решений приборов частотной селекции в условиях серийного производства, где требуется слабая чувствительность электрических параметров от неточностей изготовления и технологических дефектов.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо было решить следующие основные задачи:

• разработать методику расчета приборов частотной селекции вышеописанных конструкций;

• провести теоретические и экспериментальные исследования различных однонаправленных ВШП различных типов, веерных ВШП, ВШП-резонаторов, ВШНО;

• экспериментально исследовать приборы частотной селекции вышеописанных конструкций.

3. Объекты исследования: Объектами исследований являются устройства акустоэлектроники, а более конкретно частотно-селективные устройства на поверхностных акустических волнах.

4. Предметы исследования: Предметами исследования пьезоэлектрические кристаллы различных ориентаций, а также акустоэлектронные элементы, входящие в состав приборов на ПАВ. К последним относятся ВШП, различные ВШНО.

5. Методологическая и теоретическая основа исследования: Исследования распространения ПАВ в произвольных пьезоэлектрических кристаллах и слоистых структурах, существенный вклад в которые внесли российские ученые И.А.Викторов, Ю.В.Гуляев, В.И.Пустовойт, положили начало новому направлению в электронике - акустоэлектроники. Основные преимущества и конкурентоспособность акустоэлектронных приборов по сравнению с другими классами аналогичных устройств заключаются в возможности значительного уменьшения габаритов и массы компонентов, технологичности изготовления, стабильности параметров и относительно невысокой стоимости.

6. Информационная база исследования: В числе информационных источников диссертации использованы: а) научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных статей, научных докладов и отчетов, материалов научных конференций, семинаров; б) результаты собственных расчетов и проведенных экспериментов.

• 7.Научная новизна работы. При выполнении диссертационной работы получены следующие новые научные результаты: Показано, что задача о возбуждении ПАВ на основе однородных уравнений электростатики и движения в пьезоэлектрической среде с неоднородными граничными условиями может быть сведена к неоднородному дифференциальному уравнению пьезоэлектрической среды с однородными граничными ■условиями и предложена одномерная физическая модель ВШП.

• Впервые предложен ряд новых конструкций приборов частотной селекции в которых величина перекрытия электродов ВШП всегда намного больше длины ПАВ: а) с однонаправленными ВИД! с внутренними отражателями; б) с ВШП и ВШНО; в) с веерными ВШП; г) с ВШП — резонаторами ( импедансные фильтры).

• В приближении одномерной модели задачи о возбуждении и приеме ПАВ .получены аналитические соотношения передаточных характеристик фильтров с ВШП веерного типа. Показано, что для уменьшения неравномерности АЧХ широкополосных приборов частотной селекции следует размещать веерные ВШП на расстоянии не менее, чем Ао/4#Макс и (или) располагать между ВШП встречно-штыревую структуру, где А0 -длина ПАВ на центральной частоте, б^с - максимальный угол наклона электродов веерного ВШП от линии перпендикулярной направлению распространения ПАВ.

8. Практическая значимость работы. Практическая ценность работы состоит в разработке и внедрении в промышленность:

Новых конструкций и методик расчета приборов частотной селекции с локализацией ПАВ: а) на основе однонаправленных ВШП с внутренними отражателями; б) на основе ВШНО; в) на основе веерных ВШП для ПЧ - тракта телевизионных цветных приемников; г) импедансных фильтров для телевизионных канальных ПАВ-фильтров метрового и дециметрового диапазонов частот; д) режекторных импедансных фильтров для систем закрытия телевизионных каналов.

9.Научные положения, выносимые на защиту;

• Одномерная физическая модель ВШП, допускающая эквивалентность преобразователя пьезоэлектрической среде с переменной пьезоэлектрической константой. Причем, законы изменения пьезоконстанты соответствует закону поверхностного распределения заряда на электродах ВШП вдоль направления распространения ПАВ q(z), т.е. е=еоq(z), а скорость

1 l'y

ПАВ VnAB=(c/p) , с - эффективный модуль упругости, р - плотность среды.

• Конструкции и методика расчета высокоизбирательных АЧХ (более 50 дБ в полосе задерживания) приборов частотной селекции на основе однонаправленных преобразователей с внутренними отражателями и встречно-штыревых направленных ответвителей, позволившие одновременно обеспечить вносимое затухание до 4-5 дБ, а также конструкция однонаправленного ВШП, позволяющая возбуждать и принимать ПАВ на частотах свыше 2ГГц.

• Конструкции и методика расчета высокоизбирательных характеристик приборов частотной селекции на основе веерных ВШП и новые методы их взвешивания на его основе, позволившие в равной мере формировать характеристики как за счет входного, так и за счет выходного ВШП.

• Конструкции и методика расчета высокоизбирательных АЧХ приборов частотной селекции импедансного типа с ВШП-резонаторами, позволившие обеспечить такие параметры, которые недостижимы в других типах ПАВ фильтров.

10. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: XII-ой Всесоюзной конференции по акустоэлектронике, Саратов, 1983 г.; ХШ-ой Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике, Черновцы, 1986 г; Ш-ей Всесоюзной конференции по актуальным проблемам получения и применения сегнето- и пьезоэлектрических материалов и их роли в ускорении научно-технического проекта, г. Москва,

1987 г.;Школе-семинаре «Устройства акустоэлектроники», г. Москва, ВДНХ,

1988 г.; П1-ей Всесоюзной конференции «Акустоэлектронные устройства обработки информации», г. Черкассы, 1988г.; XIV-ой Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и физической акустике твердого тела, г. Кишинев,

1989 г.; Всесоюзной конференции «Акустоэлектронные устройства обработки информации на ПАВ», г. Черкассы, 1990 г.; научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения », г. Саратов, 2003 г.; XI Международной конференции «Современные проблемы механики сплошной среды», г. Ростов-на-Дону, 2007 г.; XII Международной конференции «Современные проблемы механики сплошной среды», г. Ростов-на-Дону, 2008 г.; ХШ Международной конференции «Современные проблемы механики сплошной среды», г. Ростов-на-Дону, 2009 г.

11. Внедрение результатов работы. Результаты работы были внедрены на ряде предприятий ВПК СССР, а позже РФ, на малом предприятии «Пьезотрон» (г. Ростов-на-Дону) был организован серийный выпуск телевизионных ПАВ фильтров и режекторных фильтров для систем закрытия ТВ каналов, а на малом предприятии «Элион» (г. Волгодонск) - канальных фильтров. Соответствующие акты внедрения приведены в приложении.

12. Публикация результатов работы. По результатам выполненных исследований опубликовано 42 научные работы, в том числе одна монография, 19 статей (из них 6 статей, в. изданиях, входящих в перечень ВАК),

10 изобретений (из них 7 патентов РФ и 3 авторских свидетельства), 12 докладов и тезисов докладов различных конференций и семинаров. 13. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Диссертация содержит 147 страниц машинописного текста (без приложения), 81 рисунок, 2 таблицы, ссылки на 93 библиографических источника. Личный вклад автора.

Выводы к главе 6.

1. Показано, что ВШП с малой апертурой подобны последовательному ГСконтуру, но с мнимыми индуктивностью и емкостью, а ВШП с большой апертурой - параллельному /С-контуру и можно формировать фильтры полосовые и режекторные на основе Г,Т,П- и мостовых схем, которые делаются на основе ЬС- контуров.

2. Разработаны методы уменьшения неравномерности в полосе пропускания полосовых импедансных фильтров путем использования подложек, в которых возбуждаются приповерхностные волны или путем использования аподизованных ВШП.

3. Разработана методика расчета импедансных фильтров, оценены предельные значения внеполосного подавления и вносимого затухания для различных конструкций импедансных фильтров.

4. Разработаны и внедрены в производство режекторные фильтры для системы закрытия телевизионных каналов метрового диапазона. Всего произведено около 70000 таких фильтров.

5. Разработаны и внедрены в производство полосовые канальные фильтры для системы кабельного телевидения метрового диапазона. Всего произведено около 10000 таких фильтров.

6. Разработаны и исследованы сверхузкополосные импедансные фильтры, в которых возможна небольшая подстройка (в пределах полосы пропускания).

7. Разработаны и исследованы широкополосные (более 20%) импедансные фильтры на основе использования расширительных индуктивностей.

8. Разработаны и исследованы импедансные фильтры СВЧ диапазона на основе использования подложек, в которых возбуждаются приповерхностные волны.

9. Исследованы частотные зависимости ВШП-резонатора, расположенного на слоистой структуре сегнетоэлектрическая пленка (Ва о.8 8г0о.г)ТЮз -подложка М^О при разных напряжениях смещения. По этим зависимостям определены скорость ПАВ, коэффициент электромеханической связи и их зависимости от приложенного постоянного напряжения

Заключение и основные результаты работы

1. Показано, что задача о возбуждении ПАВ на основе однородных уравнений электростатики и движения в пьезоэлектрической среде с неоднородными граничными условиями может быть сведена к неоднородному дифференциальному уравнению пьезоэлектрической среды с однородными граничными условиями. Предложена одномерная физическая модель ВШП, допускающая эквивалентность преобразователя пьезоэлектрической среде с переменным эффективным коэффициентом электромеханической связи и модулем упругости.

2. Предложен ряд новых конструкций приборов частотной селекции, в которых величина перекрытия электродов ВШП всегда намного больше длины ПАВ: а) с однонаправленными ВШП с внутренними отражателями; б) с ВШП и ВШНО; в) с веерными ВШП; г) с ВШП - резонаторами ( импедансные фильтры).

3. Проведены исследования различных конструкций ВШНО. Разработаны и внедрены в производство фильтры с однонаправленными ВШП и ВШНО.

4. Разработаны и внедрены в производство ПАВ фильтры для тракта ПЧ ТВ приемников на основе веерных ВШП.

5. В приближении одномерной модели получены аналитические соотношения передаточных характеристик фильтров с веерными ВШП. Показано, что для уменьшения неравномерности АЧХ широкополосных приборов частотной селекции следует размещать веерные ВШП на расстоянии не менее, чем Д(/4#макс- Разработана и внедрена в производство инженерная методика расчета ПАВ фильтров с веерными ВШП.

6. Разработаны и внедрены в производство режекторные ПАВ фильтры для систем закрытия ТВ каналов, а также канальные ТВ-фильтры на основе ВШП — резонаторов.

7. Разработан и исследованы фильтры лестничного и мостового типа в диапазоне частот 160-1450 МГц с относительными полосами пропускания 0,1 -10%, а в сочетании с ЬС- контурами- до 30%.

8. Экспериментально снята зависимость скорости ПАВ и коэффициента электромеханической связи в слоистой структуре: сегнетоэлектрическая пленка (Вао.88гОо.2)ТЮз на подложке MgO, в зависимости от приложенного постоянного напряжения.

9. Разработаны и исследованы однонаправленные ВШП, работающие на частотах свыше 2 ГГц.

1. Гуляев Ю.В., Пустовойт В.И. Усиление поверхностных волн в полупроводниках // ЖЭТФ Т. 47. - 1964. - С. 2251-2253.

2. Гуляев Ю.В. «Акустоэлектроника Российский приоритет» //Радиоэлектроника и управление, — 2-3.— 2002.— С. 55-61.

3. Ю. В. Гуляев, В. П., Багдасарян А.С. Фильтры на поверхностных акустических волнах: состояние и перспективы развития.//Радиотехника. — №8.- 2003.- С.15-25.

4. Таикрилл Р., Холланд М. Фильтры на поверхностных акустических волнах // ТИИЭР. 1971. - Т. 59. - № 3. - С. 62 - 80.

5. Фильтры на поверхностных акустических волнах. / Под редакцией Г. Мэттыоза, 1981г., 472 с.

6. Слободник А.Л. Поверхностные акустические волны и материалы для устройств на поверхностных акустических волнах. // ТИИЭР Т.64 - 1976. - №5. - С.10-26.

7. Ruby R.C. et al. Thin Film Bulk Wave Acoustic Resonators (FBAR) for Wireless Applications. // IEEE International Ultrasonic Symposium. Atlanta. USA. 8. 2001.

8. Заявка №2431620 (ФРГ), НКИ 333 -72.

9. Гуляев Ю.В., Кмита A.M., Багдасарян А.С. Полосовые фильтры с емкостным взвешиванием электродов. — В кн. Современные проблемы радиотехники и электроники. -М.: Наука. 1980, С.320 325.

10. H. Engan, "Excitation of elastic surface waves by spatial harmonics of interdigital transducers"//IEEE Trans. ED-16. 1969. - P. 1014-1017

11. W. R. Smith et al. "Analysis of interdigital surface wave transducers by use of an equivalent circuit model." // IEEE Trans. MTT-17 1969. - P. 856.

12. R. F. Milsom, N. H. С Reilly and M. Redwood, "Analysis of generation and detection of surface and bulk acoustic waves by interdigital transducers" // IEEE Trans. SU-24- 1977.- P.147-166.

13. K. A. Ingebrigtsen, "Surface waves in piezoelectrics" // J. Appl. Phys. V.40. -1969. - P. 2681-2686.

14. D. P. Morgan, "Quasi-static analysis of generalised SAW transducers using the Green's function method" // IEEE Trans. SU-27 1980. - P. 111-123,

15. Рабинер Л., Гоулд Б, // Теория и применение цифровой обработки сигналов. М. Мир, 1978.489 с.

16. R. С. Peach, "A general approach to the electrostatic problem of the SAW interdigital transducer" // IEEE Trans. SU-28 1981. - P. 96-105.

17. C. S. Hartmann and B. G. Secrest, "End effects in interdigital surface wave transducers".//IEEE Ultrasonics Symp. 1972.- P. 413-416.

18. Tobolka G. Mixed matrix representation of SAW transducers. // IEEE Trans, on SU.- 1979.- Vol.26. N6. -P.426-428.

19. Hartmann C.S., A fast accurate method for calculating the SAW and bulk wave radiation admittance of a SAW transducer. // Proc. IEEE Ultrason. Symp. — 1988.- P.39-46.

20. Wright P.V., A new generalized modeling of SAW transducers and gratings. // Proc. 43rd Annual Symp. Freq. Control. 1989. - P. 596-605.

21. Plessky V.P., A simple two parameter coupling-of-modes model for shear SAW propagating in periodic gratings. // Proc. IEEE Ultrason. Symp. — 1993. — P. 6367.

22. Plessky V.P., A two parameter coupling-of-modes model for shear horizontal type SAW propagation in periodic gratings. // Proc. IEEE Ultrason. Symp. -1993.- P. 68-72.

23. Plessky V.P., SAW impedance elements. // Proc. IEEE Ultrason. Symp. 1994. -P. 98-104.

24. Дмитриев В.Ф., Теория связанных волн универсальный метод расчета устройств на поверхностных акустических волнах. // ЖТФ — 2004. — Т.74, Вып. 10. - С. 94-102.

25. Карапетьян Г.Я. Метод расчета преобразователей на поверхностных акустических волнах / В.В. Залесский, Г.Я. Карапетьян, Э.В. Стремовский // Сборник «Функциональные микроэлектронные устройства и их элементы» — Вып.4. Таганрог. - 1978. - С. 155-162.

26. Морган Д. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах, М. «Радио и связь». 1991., 416 с.

27. К. Yamanouchi, F. М. Nyffeler and К. Shibayama, "Low insertion loss acoustic surface wave filter using group-type unidirectional interdigital transducer", // IEEE Ultrasonics Symp. 1975.- P. 317-321.

28. D. С Malocha and B. J. Hunsinger, "Tuning of group type unidirectional transducers" // IEEE Trans. SU-26 1979. - P. 243-245.

29. С S. Hartmann, W. S. Jones and H. Vollers. "Wide band unidirectional surface wave transducers", // IEEE Trans. SU-19. 1972. - P. 378-381.

30. R. C. Rosenfeld, C. S. Hartmann and R. B. Brown, "Low loss unidirectional acoustic surface wave filters" // Ann. Symp. Frequency Control. 1974. - P. 299-303.

31. Yamanouchi K., Furuyashiki H. Low-loss SAW filter using internal reflection types of singl phase unidirectional transducers. // Electronics Letters V.20. — №20.- 1984.- P. 819-821.

32. Швец В.Б., Орлов B.C., Макаров В.М. Однонаправленный преобразователь поверхностных акустических волн. // Заявка на изобретение РФ № 9711553 от 23.09.97.

33. Hartmann C.S., A fast accurate method for calculating the SAW and bulk wave radiation admittance of a SAW transducer. // Proc. IEEE Ultrason. Symp. — 1988.- P.39-46.

34. Патент РФ №2195069. Однонаправленный преобразовательповерхностных акустических волн. // Карапетьян Г.Я., Багдасарян С.А., Багдасарян Н.А. опубл. 20.12.2002 г. Бюл.№35.

35. Yamanouchi К., Furuyashiki Н. New low-loss SAW filter using internal floating electrode reflection types of single phase unidirectional transducers . // Electronics Letters. V.20. - №20.- 1984.- P. 989-990.

36. Т. W. Bristol, W. R. Jones, P. B. Snow and W. R. Smith, "Applications of double electrodes in acoustic surface wave device design" // IEEE Ultrasonics Symp. -1972.- P. 343-345.

37. Отчет по НИР «Создание методов расчета и разработка пав фильтров с малыми вносимыми потерями ВЧ и СВЧ диапазона с расширенной полосой пропускания и увеличенными внеполосным затуханием. Разработка САПР ПАВ фильтров с малыми вносимыми потерями». 1992 г.

38. Slobodnic А. // Proc. Ulnrasonic Sempos. Boston, 1980. - P. 69-72.

39. Смит Г.//ТИИЭР- 1974.- Т.62. №10.- С.73-74.

40. Карапетьян Г.Я. ПАВ-датчики дистанционного контроля физических • величин / A.C. Багдасарян, В.Г. Днепровский, Карапетьян, H.A. Нефедова, Т.В. Синицина // Электроника: наука, технология, бизнес.- №1.- 2008,- С. 4651.

41. Карапетьян Г.Я. Пассивный датчик на поверхностных акустических волнах для дистанционного контроля параметров / Т.Я. Карапетьян, В.Ф. Катаев // —ТКЭА. №5. - 2006. - С. 53-54.

42. Карапетьян Т.Я. Акустические датчики для дистанционного контроля давления / A.C. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян, В.Ф. Катаев, О.В. Катаева // ТКЭА. №2. - 2008. - С. 31-33.

43. Патент РФ №2296 950. Датчик дистанционного контроля физической величины на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я, Багдасарян СЛ., Гуляев Ю.В. опубл.10.04.2007, г. Бюл. №.10.

44. A.c. №875589 СССР. Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я., Банков В.Н., Стремовский Э.В. опубл. 22.06.1981, г. Бюл. №39.

45. Патент РФ №2242839. Устройство на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я., Багдасарян A.C., Кондратьев С.Н.Семенов В.В. -опубл. 20.12.2004.

46. Патент РФ №2326404. Устройство идентификации на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я, Багдасарян A.C., Багдасарян С.А., Гуляев Ю.В. опубл. 10.06.2008. Бюл. №16.

47. Карапетьян Г.Я. Пассивная радиочастотная идентификационная метка на поверхностных акустических волнах в диапазоне частот 860-890 МГЦ / Г.Я. Карапетьян, Т.В. Розовская // "Общие вопросы радиоэлектроники"— Вып.1. — 2008. С. 251-257.

48. G. Marshall and Е. G. S. Paige, "Novel acoustic-surface-wave directional coupler with diverse applications". // Electronics Lett. V.7. -1971. P. 460-464.

49. Карапетьян Г.Я. Встречно-штыревые направленные ответвители ПАВ и фильтры на их основе / A.C. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян // Средства связи. -Вып.4. 1988. - С. 20-22.

50. Карапетьян Г.Я. Фильтр на ПАВ для высококачественных синтезаторов частот / Е.А. Близнюк, Е.Ю. Бронина, Г.Я. Карапетьян, Т.В. Перевощикова // "Вопросы радиоэлектроники", сер. "Общие вопросы радиоэлектроники". -Вып. 17.- 1997.- С. 103-107.

51. Патент РФ №2195071. Режекторный фильтр на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я., Багдасарян A.C., Кондратьев С.Н Семенов В.В. опубл. 20.12.2002 г, Бюл. №35.

52. Applied Physics Letters, V.21. -№6. 1972. - P. 22-25.

53. Карапетьян Г.Я. Исследование веерных ВШП и их применение в фильтрах на ПАВ / Г.Я. Карапетьян, Э.В. Стремовский // Диэлектрики и полупроводники Киев: Изд - во Киев. Ун — та- Вып. 21. - 1982. - С. 2226.

54. Карапетьян Г.Я. Уменьшение искажений амплитудно-частотных характеристик фильтров с веерными ВШП / A.C. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян // Средства связи. — Вып.4. — 1988. — С. 18-21.

55. Отчет по НИР "Исследование и разработка интегральных пьезоэлектрических фильтров поверхностных акустических волн на перспективных пьезоэлектриках. УДК 621.372.54 № гос регистрации 780110103,1980 г.

56. Карапетьян Г.Я. ПАВ-фильтры с несимметричной АЧХ / A.C. Багдасарян, Г.Я. Карапетьян // Тезисы докладов Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике. Черновцы, 1986. - ч.2. - С. 1718.

57. A.c. №1195330 СССР. Способ изготовления фотошаблонов преобразователей поверхностных акустических волн. // Карапетьян. Г.Я, Багдасарян A.C. Багдасарян И.С. опубл. 1.08. 1985. - Бюл. №44.

58. Патент РФ №2242838. Фильтр на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я., Багдасарян A.C., Машинин О.В., Семенов В.В. опубл. 20.12.2004.-Бюл. №35.

59. G.S. Kino and R.S. Wagers Theory of interdigital couplers on nonpiezoelectric substrates // J. Appl. Phys. Vol. 44. - April 1973. - P. 1480-1488.

60. Багдасарян A.C. Карапетьян Г.Я. научное издание: «Импедансные фильтры на поверхностных акустических волнах», МПО, Москва, 1998,79 с.

61. Багдасарян A.C., Карапетьян Г.Я. Импедансные ПАВ-фильтры для спутникового телевидения и телевидения высокой четкости. // Электросвязь. -№6. 1998.-С. 21-22.

62. Багдасарян A.C. Карапетьян Г.Я. Использование импедансных ПАВ фильтров в широкополосных Фурье процессорах. // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. — Вып.1. — 1999г. С. 56-58.

63. Карапетьян Г.Я., Багдасарян С.А., Машинин О.В. Импедансные ПАВ-фильтры в системах телевидения коллективного пользования. // Труды конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения". -Саратов, февраль 2003. С. 67-69.

64. Карапетьян Г.Я., Багдасарян С.А. Двухзвенные импедансные мостовые ПАВ-фильтры повышенной надежности. // Труды конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения".- Саратов, февраль 2003. С. 70-72.

65. Бессонов. JI.А. Линейные электрические цепи. М. «Высшая школа», 1974, 523 с.

66. Орлов. B.C., Бондаренко B.C. Фильтры на поверхностных акустических волнах. М., «Радио и связь» , 1984 г., 272 с.

67. A.c. №875589 СССР. Полосовой фильтр на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я., Банков В.Н., Стремовский Э.В. опубл. 22.06.1981. -Бюл. №39.

68. Lewis M.F., The surface acoustic wave oscillator a natural and timelyjLdevelopment of the quartz crystal oscillator, // 28 Annual Frequency Control Symp. 1974. - P. 304-314.

69. Багдасарян A.C Карапетьян Г.Я. Широкополосный импедансный фильтр. // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. Вып.1. — 1998. - С. 34-37.

70. Карапетьян Г.Я.,.Розовская Т.В., Долгова Л.И., Мухортов В.М. Импедансный фильтр на ПАВ, // "Общие вопросы радиоэлектроники" — Вып.1.-2006.-С. 72-78.

71. Багдасарян A.C. Карапетьян Г.Я. Импедансные ПАВ фильтры для сотовых систем связи. // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. -Вып.1. 1999.- С. 59-62.

72. Багдасарян A.C., Карапетьян Г.Я. Импедансные ПАВ-фильтры для спутникового ТВ и ТВЧ. // Труды 43-ей научной сессии, посвященной дню Радио. М., 1998. - С. 17.

73. Банков В.H., Карапетьян Г.Я. Полосовой фильтр с веерными ВШП. // Материалы Всесоюзной конференции по акустоэлектронике и квантовой акустике. Саратов, изд. Саратов. Ун-та, 1983. - 4.2. — С. 149-150.

74. Кондратьев С.Н.// Зарубежная электроника. — 1981.— №12.— С.12-18.

75. Cook А. М., Farmer J.О., West L.E., A new option in Subscriber Control. // Communications engineering and design. — August, 1987. P. 35-49.

76. Карапетьян Г.Я., Розовская T.B., Долгова Л.И., Мухортов В.М. Встречно-штыревой преобразователь для радиочастотных идентификационных меток на частоты свыше 2 ГГЦ. // "Общие вопросы радиоэлектроники" Вып.1, 2007.- С. 207-211.

77. Карапетьян Г.Я., Розовская Т.В. Пассивная радиочастотная идентификационная метка на поверхностных акустических волнах с частотным разделением в диапазоне частот 860-890 МГц. //"Общие вопросы радиоэлектроники" Вып.1, - 2009.— С. 193-199.

78. Патент РФ № 2387051. Датчик физической величины на поверхностных акустических волнах. // Карапетьян Г.Я, Днепровский В.Г., Багдасарян С.А. Багдасарян A.C., -опубл. 20.04.2010 г. Бюл. №.11.

79. Патент РФ на промышленный образец №43226. Дешифратор. // Балакин В.И., Воропаев В.П., Днепровский В.Г., Карапетьян Г.Я., Перевощикова Т.В., Рожков И.С., Шикуля П.И. опубл. 28.03.1995.

80. Ash Е. A. "Surface wave grating reflectors and resonators" // IEEE Microwave Theory and Techniques Symp. 1970.

81. C. S. Hartmann, W. S. Jones and H. Völlers. Wide band unidirectional surface wave transducers, IEEE Trans. SU-19. 1972. P. 378-381.

82. D. C. Malocha, "Quadrature 3-phase unidirectional transducer", IEEE Trans. SU-26. 1979. P. 313-315.

83. K. Yamanouchi, F. M. Nyffeler and K. Shibayama, Low insertion loss acoustic surface wave filter using group-type unidirectional interdigital transducer, IEEE Ultrasonics Symp. 1975. P. 317-321.