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DE2011327C3 - Dispersive delay line for surface acoustic waves - Google Patents

Dispersive delay line for surface acoustic waves

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Publication number
DE2011327C3
DE2011327C3 DE19702011327 DE2011327A DE2011327C3 DE 2011327 C3 DE2011327 C3 DE 2011327C3 DE 19702011327 DE19702011327 DE 19702011327 DE 2011327 A DE2011327 A DE 2011327A DE 2011327 C3 DE2011327 C3 DE 2011327C3
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DE
Germany
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delay line
dispersive delay
lamella
comb
piezoelectric
Prior art date
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Expired
Application number
DE19702011327
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German (de)
Other versions
DE2011327A1 (en
DE2011327B2 (en
Inventor
Pierre Paris Hartemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication date
Priority claimed from FR6906977A external-priority patent/FR2036374A5/fr
Application filed by Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Publication of DE2011327A1 publication Critical patent/DE2011327A1/en
Publication of DE2011327B2 publication Critical patent/DE2011327B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2011327C3 publication Critical patent/DE2011327C3/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

4040

Die Erfindung betrifft eine dispersive Verzögerungsleitung, innerhalb der Oberflächen-Schallwellen (Rayleigh'sche Wellen) durch Piezoelektrizität erzeugt werden. The invention relates to a dispersive delay line within which surface sound waves (Rayleigh's Waves) are generated by piezoelectricity.

Die dispersiven Verzögerungsleitungen dienen vorwiegend zur Kompression und Korrelation von Signalen innerhalb moderner Radarsignal-Verarbeitungstechniken. The dispersive delay lines are mainly used for the compression and correlation of signals within modern radar signal processing techniques.

Bereits bekannt ist eine dispersive Verzögerungsleitung unter Verwendung eines piezoelektrischen Plattchens, z. B. aus Quarz, auf dem ein erster Transduktor aus zwei kammartig angeordneten Elektroden aufgesetzt ist und die Kamm-»Zinken« zueinander versetzt liegen, vgl. US-PS 33 7β 572. Wird ein solcher Transduktor durch einen elektrischen Impuls erregt, so entstehen Oberflächen-Schallwellen bzw. Rayleigh-Wellen. Diese Wellen erzeugen einen Stoß, der sich an der Oberfläche des genannten piezoelektrischen, schwachen Plättchens fortpflanzt und nur auf etwa eine akustische Wellenlänge in die Tiefe eindringt. Der Abstand zwischen zwei aneinandergrenzenden »Zinken« entspricht der halben Oberflächen-Wellenlänge. Um einen Punkt des Plättchens zu erreichen, an dem sich ein zweiter Transduktor befindet, benötigen die Oberflächen-Schallwellen eine mehr oder weniger lange Zeit (und zeigen demzufolge eine mehr oder weniger große Verzögerung), d. h. entsprechend der jeweiligen Lage der als Sender fungierenden »Zinken«. Weisen nicht alle dieser Zinken den gleichen Abstand zueinander auf, so entsteht eine Reihe von unterschiedlichen Frequenzwellen, deren Verzögerung sich nach dem Gesetz der räumlichen Aufteilung dieser Zinken richtet innerhalb dieser Technik sind Aufteilungsbedingungen bekannt, auf Grund derer beispielsweise eine Wellenfolge erzielt werden kann, deren Verzögerung sich linear in Abhängigkeit von der Frequenz ändert Wird irgendeiner der beiden Transduktoren durch einen elektrischen Impuls erregt, dessen Frequenz entsprechend der gleichen Bedingung wie die Zinkenabstände moduliert wird, so handelt es sich bei dem elektrischen Signal, das an den Klemmen des anderen Transduktors vorliegt, um ein sogenanntes komprimiertes Signal, das eine kürzere Hauptkeule wie der frequenzmodulierte Impuls und darüber hinaus mehrere Nebenkeulen besitzt, die zu beiden Teilen der Hauptkeule liegen. Bei dem zweiten Transduktor kann es sich entweder um einen solchen herkömmlicher Bauart oder ebenfalls um einen mit kammartig angeordneten Elektroden handeln. In", letztgenannten Fall richten sich Frequenzspektrum und Dauer des modulierten Impulses nach dem Aufbau der beiden Transduktoren.A dispersive delay line using a piezoelectric plate is already known, z. B. made of quartz, on which a first transducer made of two electrodes arranged in a comb-like manner is placed and the comb "prongs" are offset from one another, see US Pat. No. 33,762,572 when excited by an electrical impulse, surface sound waves or Rayleigh waves are created. These waves generate a shock that is reflected on the surface of the said piezoelectric, weak The platelet propagates and only penetrates the depth at about one acoustic wavelength. The distance between two adjacent »prongs« corresponds to half the surface wavelength. To one The surface sound waves need to reach the point on the plate where a second transducer is located a more or less long time (and consequently show a more or less long time Delay), d. H. according to the respective position of the "prongs" functioning as transmitters. Do not wise all of these prongs are at the same distance from one another, this creates a series of different frequency waves, whose delay is based on the law of spatial division of these prongs within This technology knows division conditions on the basis of which, for example, a wave sequence can be obtained, the delay of which changes linearly depending on the frequency of the two transducers excited by an electrical impulse, the frequency of which corresponds to the same Condition for how the tine spacing is modulated is the electrical signal that is present at the terminals of the other transducer to generate a so-called compressed signal, which is a shorter main lobe like the frequency-modulated pulse and also has several side lobes, which lie on both parts of the main lobe. The second transducer can either be a such conventional design or also around one act with electrodes arranged like a comb. In", The latter case depends on the frequency spectrum and duration of the modulated pulse on the structure of the both transducers.

Bei den bisher bekannten dispersiven Verzögerungsleitungen mit Oberflächenwellen entsteht ein komprimiertes Signal mit verhältnismäßig starken Nebenkeulen und zwar entsprechend der Autokorrelationstheorie der Signale. Somit ergibt die Kompression eines linear frequenzmodulierten Signals ein Signal ähnlich der Form sin x/x, dessen erste und stärkste Nebenkeulen lediglich etwa 13 dB unterhalb der maximalen Amplitude der Hauptkeule liegen. Innerhalb der Radarsignal-Erfassung können diese Nebenkeulen demzufolge Unsicherheitsfaktoren schaffen und zu Auflösungsfehlern führen. Normalerweise wird die Stärke der Nebenkeulen durch die Amplitudenbewertung der Hüllkurve des Sendesignals oder durch Bewertung des Amplitudensignals des Empfängers gedämpft. Demzufolge war es bisher erforderlich, den dispersiven Verzögerungsleitungen Bewertungsfilter zuzuordnen. Diese Filter erweisen sich jedoch wiederum infolge ihres Raumbedarfs als nachteilig; darüber hinaus besitzen jene einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau, sind nur unter Schwierigkeiten reproduzierbar und schließlich sehr kostspielig.In the case of the previously known dispersive delay lines with surface waves, a compressed signal with relatively strong sidelobes is produced, in accordance with the autocorrelation theory of the signals. Thus, the compression of a linear frequency-modulated signal results in a signal similar to the form sin x / x, the first and strongest side lobes of which are only about 13 dB below the maximum amplitude of the main lobe. As a result, these sidelobes can create uncertainty factors within the radar signal acquisition and lead to resolution errors. Normally, the strength of the side lobes is attenuated by evaluating the amplitude of the envelope of the transmission signal or evaluating the amplitude signal of the receiver. As a result, it has hitherto been necessary to assign weighting filters to the dispersive delay lines. However, these filters turn out to be disadvantageous because of their space requirements; in addition, they have a relatively complicated structure, are reproducible only with difficulty and, ultimately, very expensive.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine dispersive Verzögerungsleitung für Oberflächen-Schallwellen zu schaffen, die unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile die Signalbewertung einerseits selbst und zum anderen gleichzeitig mit der Komprimierung bzw. Expansion dieses Signals vornimmt. The invention is therefore based on the object of providing a dispersive delay line for surface sound waves to create the signal evaluation while avoiding the disadvantages mentioned above performs on the one hand itself and on the other hand at the same time with the compression or expansion of this signal.

Diese Aufgabe ist bei der hier angegebenen Verzögerungsleitung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß letztere mit zumindest einer kammartig ausgebildeten Elektrode ausgerüstet ist, die »Zinken« unterschiedlicher Länge aufweist. Die Hüllkurve der »Zinken« dieser Elektrode bzw. die Kombination der Hüllkurven dieser Zinken, sofern es sich um mehrere Elektroden mit ungleich langen Zinken handelt, ist die repräsentative Kurve einer Bewertungsfunktion, z. B. einer Gaußschen Kurve, einer Taylor-Annäherung einer Funktion von Dolph-Tchebytchew, die Hamming-Funktion. In the case of the delay line specified here according to the invention, this object is achieved by that the latter is equipped with at least one comb-like electrode, the "prongs" different Having length. The envelope curve of the "prongs" of this electrode or the combination of the envelope curves This prong, if there are several electrodes with prongs of different lengths, is the representative one Curve of an evaluation function, e.g. B. a Gaussian curve, a Taylor approximation a function by Dolph-Tchebytchew, the Hamming function.

In den Zeichnungen ist die erfindungsgemäße dispersive Verzögerungsleitung an Hand zweier beispielsweise gewählten Ausführungsformen schematisch veranschaulicht. Es zeigtIn the drawings is the dispersive according to the invention Delay line illustrated schematically on the basis of two exemplary selected embodiments. It shows

F i g. 1 eine vereinfachte Ansicht einer erfindungsgemäßen dispersiven Verzögerungsleitung,F i g. 1 shows a simplified view of a dispersive delay line according to the invention,

F i g. 2 eine Aufbauvariante der in F ι g. 1 gezeigten Verzögerungsleitung.F i g. 2 shows a construction variant of the in FIG. 1 shown Delay line.

Die in F i g. 1 vereinfacht dargestellte, erfindungsgemäße dispersive Verzögerungsleitung besteht aus einer Lamelle 3 aus piezoelektrischem Werkstoff (Quarz, Kadmiumsulfid, Lithiummetaniobat, piezoelektrische Keramik, usw.), auf deren einer Seite sich zwei voneinander getrennte und jeweils aus zwei Elektroden \A, \B und 2Λ und 2B bestehende Transduktoren 1 und 2 befinden, wobei die letztgenannten Elektroden auf dem Quarz durch Photogravur einer dünnen Metallschicht aufgebracht sind. Die Elektroden 2A und 2ß des Transduktors 2 sind kammartig ausgebildet und erstrecken !,ich auf einem Teil der Länge der piezoelektrischen Lamelle 3, wobei die einzelnen Zinken 2-jeinander versetzt angeordnet sind Es kann hierbei eine große Anzahl von Zinken angeordnet werden; auf der Zeichnung wurden jedoch nur einige davon dargestellt, um die Übersichlichkeit nicht zu beeinträchtigen. Der Abstand zwischen aneinandergrenzenden Zinkenpaaren nimmt vom Rand der Lamelle aus von einem zum anderen Paar zu. Hierzu ist ferner zu bemerken, daß die Zinken einer der Elektroden 2/4 jeweils die gleiche Länge aufweisen, während gemäß der Erfindung die Zinken der anderen Elektrode 2ß unterschiedliche Längen besitzen. Die Hüllkurve der Zinken der Elektrode 2.3 stellt annähernd die Kurve einer Bewertungsfunktion dar. Der andere Transduktor 1 braucht nicht unbedingt mit kammartig ausgebildeten Elektroden ausgerüstet zu sein; ist dies trotzdem der Fall, so können die einzelnen Zinken gleichweit voneinander entfernt liegen. Es kann sich hierbei, anders ausgedrückt, um einen herkömmlichen Transduktor handeln. Innerhalb dieser dispersiven Verzögerungsleitung dienen die Transduktoren 1 bzw. 2 zur Erzeugung oder Aufnahme von Oberflächen-Schallwellen (Rayleigh-Wellen). Was den kammartig ausgebildeten Transduktor 2 anlangt, so erscheinen die einzelnen Oberflächenwellen örtlich zwischen zwei Kammzinken, wobei sich die Wellenlänge proportional zum Abstand dieser Zinken verhält und diese Wellen örtlich eine Leistung entwickeln, die von der Zinkenlänge abhängt. Während des Betriebs wird ein auf irgendeinen der Transduktoren 1 oder 2 übertragenes kurzes elektrisches Signal in einen auf die Lamelle 3 wirkenden oberflächlichen Stoßeffekt umgesetzt. Über den anderen Transduktor wird dieser Stoßeffekt wiederum in ein elektrisches Signal umgewandelt, dessen Frequenz entsprechend dem Raumverteilungsgesetz der Zinken moduliert wird, wobei die auf der jeweiligen Frequenz ausgestrahlte Leistung von der Länge der Zinken abhängt, deren Abstand auf diese Frequenz abgestimmt ist.The in F i g. 1, the dispersive delay line according to the invention, shown in simplified form, consists of a lamella 3 made of piezoelectric material (quartz, cadmium sulfide, lithium metaniobate, piezoelectric ceramic, etc.), on one side of which there are two separate electrodes, each consisting of two electrodes \ A, \ B and 2Λ and 2B existing transducers 1 and 2 are located, the latter electrodes being applied to the quartz by photo-engraving a thin metal layer. The electrodes 2A and 23 of the transductor 2 are designed in a comb-like manner and extend over part of the length of the piezoelectric lamella 3, the individual prongs 2 -j being arranged offset from one another. A large number of prongs can be arranged here; However, only a few of them have been shown in the drawing in order not to impair the clarity. The distance between adjacent pairs of prongs increases from one pair to the other from the edge of the lamella. It should also be noted that the prongs of one of the electrodes 2/4 each have the same length, while according to the invention the prongs of the other electrode 2ß have different lengths. The envelope curve of the prongs of the electrode 2.3 approximately represents the curve of an evaluation function. The other transducer 1 does not necessarily have to be equipped with electrodes designed like a comb; if this is the case anyway, the individual prongs can be equidistant from one another. In other words, it can be a conventional transducer. Within this dispersive delay line, the transducers 1 and 2 are used to generate or record surface sound waves (Rayleigh waves). As far as the comb-like transductor 2 is concerned, the individual surface waves appear locally between two comb teeth, the wavelength being proportional to the distance between these teeth and these waves locally developing a power that depends on the length of the teeth. During operation, a short electrical signal transmitted to any of the transducers 1 or 2 is converted into a superficial impact effect acting on the lamella 3. This impact effect is converted into an electrical signal via the other transducer, the frequency of which is modulated according to the spatial distribution law of the prongs, whereby the power emitted at the respective frequency depends on the length of the prongs, the spacing of which is matched to this frequency.

Umgekehrt kann irgendeiner der Transduktoren mit Hilfe eines Signals erregt werden, dessen Dauer gleich der Schallausbreitungszeit entlang der kammartig ausgebildeten Elektroden ist und das gemäß dem Raumverteilungsgesetz der Zinken moduliert ist (Frequenzmodulation). Die Quarzlamelle erzeugt somit eine Schallwellenfolge, die für die spezielle Frequenz die Entfernung zwischen dem herkömmlichen Transduktor 1 und dem Punkt des anderen Transduktor« durchlaufen, an dem sich die beiden benachbarten Zinken befinden, deren Abstand dieser Frequenz entspricht. Die zeitliche Aufeinanderfolge dieser Wellen mit veränderlicher Frequenz und Laufstrecke wird in der Form gewählt, daß es sich bei dem Signal an den Klemmen desConversely, any one of the transducers can be excited by means of a signal whose duration is the same is the sound propagation time along the comb-like electrodes and that according to the spatial distribution law the tine is modulated (frequency modulation). The quartz lamella thus creates a Sound wave sequence, the distance between the conventional transducer for the specific frequency 1 and the point of the other transducer «where the two adjacent prongs are located, whose spacing corresponds to this frequency. The temporal succession of these waves with variable Frequency and distance are selected in such a way that the signal at the terminals of the

anderen Transduktor um ein komprimiertes Signal handelt, das wesentlich kürzer als das frequenzmodulierte Signal ist. Zur näheren Erläuterung wurden die Symbole / für einen langen Impuls und J für ein komprimiertes Signal, zu beiden Seiten der dispersiven Verzögerungsleitung, mit in die F i g. 1 aufgenommen. Hieraus ist ersichtlich, daß zu beiden Seiten einer Hauptkeule ρ das komprimierte Signal / Sekundärkeulen s aufweist Handelt es sich bei einer dispersiven Verzögerungsleitung um eine solche der erfindungsgemäßen Art, d. h. mit zumindest einer kammartig ausgebildeten Elektrode 2A bzw. 2B, deren Zacken ihrer Länge nach voneinander abweichen, so kann festgestellt werden, daß sämtliche Nebenkeulen eine schwache Amplitude aufweisen und zwar im Gegensatz zu einer dispersiven Verzögerungsleitung herkömmlicher Bauweise, die mit kammartig ausgebildeten, aber gleich langen Zinken ausgestattet ist und einen komprimierten Impuls entstehen läßt, dessen erste Sekundärkeulen wesentlich stärker ausgebildet sind und im Falle einer linearen Frequenzmodulation beispielsweise etwa 13 dB unterhalb der maximalen Amplitude der Hauptkeule liegen.Another transducer is a compressed signal that is much shorter than the frequency-modulated signal. For a more detailed explanation, the symbols / for a long pulse and J for a compressed signal on both sides of the dispersive delay line have been included in FIG. 1 recorded. It can be seen that on both sides of a main lobe ρ the compressed signal / lobes s having If it is in a dispersive delay line to such one of the inventive type, ie with at least one comb-like electrode 2A and 2B, respectively, the prongs with their lengths from each other differ, it can be determined that all the side lobes have a weak amplitude, in contrast to a dispersive delay line of conventional design, which is equipped with comb-like, but equally long prongs and creates a compressed pulse, the first secondary lobes of which are much stronger and in the case of linear frequency modulation, for example, about 13 dB below the maximum amplitude of the main lobe.

Der sich erfindungsgemäß ergebende Vorteil einer starken Verminderung der Nebenkeulen kann durch die Tatsache erklärt werden, daß die vom Transdukioi 2 abgegebenen akustischen Leistungen infolge der abweichenden Längen der Zinken nicht auf allen Frequenzen gleich hoch sind. Der Vorgang läuft somit ab, als ob es sich um eine Resultierende des komprimierten Signals / aus mehreren komprimierten Signalen handeln würde, von denen einige gegenphasige Keulen aufwiesen; bei einem solchen Signal kann die Hauptkeule zeitlich leicht ausgeweitet und amplitudenvermindert sein, in jedem Falle werden jedoch die Nebenkeulen stark gedämpft.The advantage of a strong reduction in the side lobes resulting from the invention can be achieved by the fact that the Transdukioi 2, due to the different lengths of the tines, not at all frequencies are equal. The process thus proceeds as if it were a resultant of the compressed Signals / would act from multiple compressed signals, some of which are lobes out of phase exhibited; with such a signal, the main lobe may be slightly expanded in time and decreased in amplitude In any case, however, the side lobes are strongly attenuated.

Die Bedämpfung der Nebenkeulen tritt besonders dann stark zutage, wenn es sich bei der Hüllkurve der ungleichen Elektroden-Zinken der Elektroden 2ß um nahezu eine Kurve einer Bewertungsfunktion handelt.The attenuation of the side lobes is particularly evident when the envelope is the unequal electrode teeth of the electrodes 2ß is almost a curve of an evaluation function.

Es soll an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß die erfindungsgemäß gestaltete, dispersive Verzögerungsleitung mehrere Aufbauvarianten zuläßt und die bisher unter Einbeziehung der F i g. 1 beschriebene Ausführungsform lediglich beispielhaft aufzufassen ist.It should be pointed out at this point that the dispersive delay line designed according to the invention allows several construction variants and the previously with inclusion of the F i g. 1 described Embodiment is to be understood only as an example.

Bei einer solchen Ausführungsvariante besitzen die Zinken beider kammartig ausgebildeten Elektroden des Transduktors voneinander abweichende Längen. Ergibt sich aus der Kombination der Hüllkurven der Zinken nahezu die Kurve einer Bewertungsfunktion, so erhält man auch hier das gleiche günstige Ergebnis.In such an embodiment, the prongs of both electrodes have a comb-like design Transductors differing lengths. Result from the combination of the envelope curves of the tines almost the curve of an evaluation function, the same favorable result is also obtained here.

Innerhalb einer weiteren Variante umfaßt jeder der beiden Transduktoren 1, 2 der dispersiven Verzögerungsleitung kammartig ausgebildete Elektroden, deren Zinken zueinander versetzt angeordnet sind, wobei zumindest eine dieser Elektroden Zinken abweichender Länge aufweist. In F i g. 2 wurde beispielsweise eine Verzögerungsleitung dargestellt, deren vier kammartig ausgebildete Elektroden Zinken voneinander abweichender Länge besitzen. Innerhalb einer in dieser Form aufgebauten Verzögerungsleitung ist jeder Transduktor an der Komprimierung der an irgendeinen übertragenen Impulse beteiligt und die Gesamthüllkurve bildet auch hier eine Kurve einer Bewertungsfunktion.Within a further variant, each of the two transducers 1, 2 comprises the dispersive delay line Comb-like electrodes, the prongs of which are offset from one another, with at least one of these electrodes has prongs of a different length. In Fig. For example, 2 became a Delay line shown, the four comb-like formed electrodes prongs different from each other Own length. Each transducer is located within a delay line constructed in this way participates in the compression of any pulses transmitted and forms the overall envelope here, too, a curve of an evaluation function.

Die Probleme der Bewertung sind hinreichend bekannt und waren bereits Gegenstand weitgehender Untersuchungen in den verschiedensten Bereichen der Technik und zwar insbesondere hinsichtlich der Be-The problems of evaluation are well known and have already been the subject of more extensive issues Investigations in the most diverse areas of technology, especially with regard to the

Stimmung von Aufteilungsfunktionen, die bei der Speisung einer Antenne beispielsweise geringstmögliche Seitenkeulen entstehen lassen, ohne daß hierdurch Richtwirkung bzw. Antennenleistung beeinträchtigt werden. Probleme gleicher Art wurden ebenfalls in der Optik untersucht.Mood of distribution functions, which is the lowest possible when feeding an antenna, for example Let sidelobes arise without impairing the directional effect or antenna performance will. Problems of the same kind were also examined in optics.

Bei der Impulskomprimierung haben Bewertungsfunktionen Anwendungen im Bau von Bewertungsfiltern gefunden, mit denen gewöhnlich Komprimierungseinrichtungen ausgerüstet werden. Es sei an dieser Stelle nochmals darauf verwiesen, daß es in der Zielsetzung dieser erfindungsgemäßen Verzögerungsleitung liegt, auf diesen zusätzlichen Einbau verzichten zu können. Innerhalb der am häufigsten verwendeten Bewertungsfunktionen sei die Gaußsche Glockenkurve, die Taylor-Annäherung einer Dolph-Tchebytchew-Funktion, die Hamming-Funktion erwähnt.In the case of pulse compression, weighting functions have found applications in the construction of weighting filters with which compressors are usually fitted. At this point it should be pointed out again that it is in the objective this delay line according to the invention is to be able to dispense with this additional installation. The Gaussian bell curve, the Taylor approximation of a Dolph-Tchebytchew function, is the most frequently used evaluation function Hamming function mentioned.

Im Beispiel der F i g. 1 wird eine dispersive Verzögerungsleitung gezeigt, deren Merkmale bzw. Ausführungsform nachstehend erläutert werden soll. Hierzu wurde eine Quarzlamelle 3 einer Länge von etwa 40 mm und einer Breite von 10 mm verwendet. Die Lamelle wurde aus einer Achse Y herausgeschnitten, wobei die Ausbreitung entlang der X-Achse erfolgt. Die Transduktoren 1 und 2 wurden durch Photogravur einer im Vakuum aufgedampften Aluminiumschicht hergestellt. Bei dem kammartig ausgebildeten Transduktor ändert sich der Abstand der einzelnen Zinken zueinander gemäß einem bekannten Gesetz in der Form, daß die Verzögerung der Schallwellen linear frequenzabhängig ist. Die Hüllkurve der in der Länge voneinander abweichenden Kammzinken ist die Taylorsche-Annäherung einer Dolph-Tchebytchew-Funktion. Dieser Verzögerungsleitung wurde im Betrieb ein in einem 5,5-MHz-Band zu beiden Seiten einer Mittenfrequenz von 14 MHz linear frequenzmodulierter Impuls einer Dauer von 4 Mikrosekunden zugeführt. Hierbei ergab sich ein komprimierter Impuls, der auf -3 dB seiner maximalen Amplitude eine Dauer von etwaIn the example of FIG. 1 shows a dispersive delay line, the features or embodiment of which will be explained below. For this purpose, a quartz lamella 3 with a length of about 40 mm and a width of 10 mm was used. The lamella was cut out from a Y -axis, with the spreading along the X-axis. The transducers 1 and 2 were produced by photo-engraving an aluminum layer deposited in vacuo. In the transductor of the comb-like design, the distance between the individual prongs changes according to a known law in such a way that the delay of the sound waves is linearly frequency-dependent. The envelope curve of the comb teeth, which differ from one another in length, is the Taylorian approximation of a Dolph-Tchebytchew function. During operation, this delay line was supplied with a pulse with a duration of 4 microseconds, linearly frequency-modulated in a 5.5 MHz band on both sides of a center frequency of 14 MHz. This resulted in a compressed pulse which, at -3 dB of its maximum amplitude, had a duration of about

ίο 0,2 Mikrosekunden aufwies, wobei die ersten Seitenkeulen gegenüber der Hauptkeule eine Amplitude von -3OdB aufwiesen.ίο 0.2 microseconds, with the first sidelobes having an amplitude of -3OdB.

Hieraus ist ableitbar, daß die erfindungsgemäß aufgebaute, dispersive Verzögerungsleitung einen kompri-From this it can be deduced that the dispersive delay line constructed according to the invention has a compressive

mierten Impuls zu liefern imstande ist, dessen Sekundärkeulen stark gedämpft sind. Diese Bedämpfung entsteht durch eine leitungsintegrierte Bewertung, d. h. ohne Hinzunahme von Bewertungsfiltern, die für herkömmliche Verzögerungsleitungen bisher erforderlichis able to deliver mated impulse, the secondary lobes of which are strongly attenuated. This attenuation results from a line-integrated evaluation, i. H. without adding weighting filters that were previously required for conventional delay lines waren. Aus dieser vorteilhaften Ausführungsform ergibt sich ein geringerer Raumbedarf, eine Einsparung an Bauelementen und somit an Montageaufwand und zwar insbesondere bei Radaranlagen, innerhalb derer Verzögerungsleitungen dieser Art Verwendung finden.was. This advantageous embodiment results in a smaller space requirement, a saving on components and thus on assembly costs, especially in the case of radar systems, within which Find delay lines of this type use.

Außerhalb der genannten Vorteile ermöglicht die erfindungsgemäß aufgebaute Verzögerungsleitung eine leicht reproduzierbare Bewertung, da ein und dieselbe Photogravur-Maske für die Herstellung zahlreicher gleicher Verzögerungsleitungen verwendet werdenIn addition to the advantages mentioned, the delay line constructed according to the invention enables a Easily reproducible evaluation, since one and the same photogravure mask for the production of numerous same delay lines can be used

kann.can.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Dispersive Verzögerungsleitung für Oberflächen-Schallwellen unter Verwendung eines piezoelektrischen Plättchens oder einer piezoelektrischen Lamelle mit einem Eingangs- und einem Ausgangswandler, von denen zumindest einer aus zwei kammartig ausgebildeten Elektroden besteht deren Kammzinken in Richtung der Wellenfortpflanzung unterschiedlichen Abstand besitzen und jeweils zueinander versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine dieser kammartig ausgebildeten Elektroden (2Bj Zinken mit unterschiedlicher Länge aufweist und die Hüllkurve der Zinken dieser Elektrode bzw. die Hüllkurven-Kombination bei Verwendung von mehreren Elektroden mit Zinken ungleicher Länge annähernd die Kurve einer Bewertungsfunktion, z. B. einer Gauß'schen Kurve, der Taylorschen Annäherung einer Funktion von Dolph-Tchebytchew, die Hamming-Funktion ausdrückt.1.Dispersive delay line for surface acoustic waves using a piezoelectric plate or a piezoelectric lamella with an input and an output transducer, at least one of which consists of two comb-like electrodes, the comb teeth of which are spaced differently in the direction of wave propagation and are offset from one another characterized in that at least one of these comb-shaped electrode (2bj tines having different lengths and the envelope of the tines of this electrode or the envelope combination with the use of multiple electrodes with tines unequal length approximately the curve of an evaluation function, z. B. a Gaussian curve expressing the Taylor approximation of a Dolph-Tchebytchew function, the Hamming function. 2. Dispersive Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Plättchen bzw. die Lamelle aus Quarz (3) besteht.2. Dispersive delay line according to claim 1, characterized in that the piezoelectric The plate or lamella is made of quartz (3). 3. Dispersive Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Plättchen bzw. die Lamelle aus Kadmiumsulfid, piezoelektrischer Keramik oder aus Lithiummetaniobat besteht.3. Dispersive delay line according to claim 1, characterized in that the piezoelectric Plate or lamella made of cadmium sulfide, piezoelectric ceramic or lithium metaniobate consists. 4. Dispersive Verzögerungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (1, 2) durch Photogravur einer im Vakuum auf das Plättchen bzw. die Lamelle aufgedampften Metallschicht entstehen.4. Dispersive delay line according to claim 1, characterized in that the converter (1, 2) by photo-engraving of a metal layer vapor-deposited onto the plate or lamella in a vacuum develop.
DE19702011327 1969-03-12 1970-03-10 Dispersive delay line for surface acoustic waves Expired DE2011327C3 (en)

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FR6996977 1969-03-12
FR6906977A FR2036374A5 (en) 1969-03-12 1969-03-12

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DE2011327A1 DE2011327A1 (en) 1970-10-01
DE2011327B2 DE2011327B2 (en) 1976-04-01
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