Элементы и приборы акустоэлектроники

Акустоэлектроника изучает разнообразные акустоэлектрические процессы и явления, протекающие в твердом теле, которые могут быть использованы для моделирования различных функций преобразования информации.

Технология акустоэлектронных приборов основана на использовании эффектов распространения и взаимодействия акустических волн ВЧ и СВЧ диапазонов и их взаимодействия с электронами в веществах и твердотельных структурах.

Акустоэлектроника изучает:

особенности распространение ультразвука и гиперзвука в кристаллах;
материалы для акустоэлектроники;
элементы теории упругости;
уравнение движения изотропной упругой среды;
типы и свойства поверхностных акустических волн;
преобразователи ультразвука и гиперзвука;

пьезозлектрические методы;
электродинамические методы;
магнитострикционные методы;

управление распространением акустических волн (ответвители, отражатели );
взаимодействие электронов с поверхностными акустическими волнами.
усиление акустических волн, нелинейные эффекты в упругой среде.
и т.д.

Основные устройства функциональной акустоэлектроники: линии задержки, фазовращатели, полосовые, трансверсальные и дисперсионные фильтры, акустоэлектронные корреляторы, конвольверы, элементы памяти, акустоэлектронные усилители и генераторы, устройства акустической памяти, модуляторы и т.д.

3. Акустоэлектрические преобразователи

Акустоэлектрические преобразователи бывают:

электродинамические

Рисунок - Электродинамический преобразователь.

пьезоэлектрические

Рис 3.2 Пьезоэлектрический преобразователь.

Прямой пьезоэффект – возникновение деформаций материалов при приложении к ним электрического поля.

Обратные пьезоэффект – возникновение зарядов на гранях пьезоматериалов при их деформации.

- магнитострикционные

Рис 3.3 Магнитострикционный преобразователь.

Прямой магнитострикционный эффект – возникновение деформации материала при внесении его в переменное магнитное поле.

Обратные магнитострикционный эффект – возникновение магнитного поля в материале при его деформации.

5.1 Конструкции пьезокерамических элементов.

Рис 5.4 Прямоугольный моноэлемент.

Рис 5.4 Круглый моноэлемент.

Рис 5.5 Тороидальный моноэлемент.

Рис 5.6 Прямоугольный биморфный элемент.

Рис 5.7 Круглый биморфный элемент.

4. Резонансные явления в устройствах функциональной акустоэлектроники.

Большинство приборов акустоэлектроники работают в резонансном режиме.

Резонанс – явление возрастания амплитуды колебаний колеблющихся тел при совпадении их собственных частот и частоты вынуждающих сил.

Собственная частота различных колебательных систем определяется их физическими свойствами (упругость, скорость звука и т.д.) или геометрическими размерами.ъ