SAW filtri

SAW^[1] filtri (Surface Acoustic Wave) su elementi kod kojih se električni signal pretvara u akustički talas, da bi se nakon izvesnog vremena ponovo pretvorio u električni signal. Amplitudska karakteristika ovih elemenata je tipa filtra propusnika opsega učestanosti, pa se ovi elementi često nazivaju filtrima.

Primena

RAT^[2] filtri se koriste u vojnim i uređajima široke potrošnje (TV, bežični i mobilni telefoni, alarmni sistemi), GPS sistemi, digitalnoj kablovskoj televiziji, radarskim sistemima, satelitskim telekomunikacijama.

Brzina prostiranja površinskih talasa je reda veličine 10³ i oni spadaju u najsporije talase u čvrstim telima. Vrednost amplitude ovih talasa je reda nm, a talasna dužina je λ=1-100 µm.

PAT filtri rade na frekvenciji od 10 MHz-3GHz (11GHz).

Sva energija talasa (95%) je vezana za površinski sloj materijala debljine do jedne talasne dužine. Za izradu PAT filtara se koriste piezoelektrični materijali- obično kvarc (SiO₂).

Kod piezoelektričnih PAT elemenata se primenjuje promenljivo električno polje da bi se proizveo mehanički talas koji se prostire kroz podlogu, a zatim ponovo prevodi u električni signal koji se registruje.

saw filtar

Princip rada

Tipičan PAT filtar sadrži jedan ili više pretvarača električne u mehaničku energiju i obrnuto. Pretvarači se izrađuju u vidu dva niza metalnih elektroda u obliku češlja čiji su zupci-elektrode međusobno uvučeni jedni u druge. Širina elektroda je reda nekoliko µm. Rastojanje između dve elektrode je konstantno i iznosi λ površinskog akustičnog talasa.

metalne elektrode u obliku češlja

Na pretvaraču se direktnom vezom ili preko antene formira električni signal. Taj signal proizvodi mehanički talas u piezoelektričnoj podlozi, koji se od pretvarača prostire na obe strane, nailazi na niz metalnih traka i od njih se odbija. Ako ulazni električni signal sadrži napon sopstvene frekvencije iste kao i PAT element, na prostoru između pretvarača i metalnih traka (čine rezonator) se formira stojeći talas. Sopstvena frekvencija zavisi od geometrije pretvarača i brzine prostiranja. Brzina prostiranja zavisi od vrste piezoelektrične podloge, načina izrade i ambijenta u kome se nalazi filtar.

princip rada saw filtra

Reference

^ W.E. Bulst, C. Ruppel, Developments to watch in SAW Technology, Siemens Review, Spring 1994., pp. 2- 6.
^ D.P. Morgan, Surface Wave Devices for Signal Processing, Elsevier, Amsterdam, 1985.

Spoljašnje veze

elementi sa površinskim akustičkim talasom
PAT senzori Arhivirano na sajtu Wayback Machine (24. februar 2019)

[1] W.E. Bulst, C. Ruppel, Developments to watch in SAW Technology, Siemens Review, Spring 1994., pp. 2- 6.

[2] D.P. Morgan, Surface Wave Devices for Signal Processing, Elsevier, Amsterdam, 1985.

[1]

[2]