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铌酸锂的应用(四)延迟线

2023-11-27

延迟线简介

延迟线(DL)是将电信号延迟一定时间的元件或器件。近年来,随着电子工业的迅速发展,此类元件广泛应用于较精密的示波器、彩色电视、电子计算机、工业过程控制、现代雷达系统等领域


延迟线应在通带内有平坦的幅频特性和一定的相移特性(或延时频率特性),要有适当的匹配阻抗,衰减要小。对模拟信号进行处理时,延迟线一般由电感和电容组成,或直接采用同轴电缆和螺旋线设计;对数字信号处理则采用电荷耦合器件和声表面波器件。
延迟线主要分电磁延迟线和超声延迟线两大类。电磁延迟线延时由几毫微秒到几十微秒,幅频特性多呈低通型,延时在几微秒以上时,3分贝带宽仅限于数兆赫以下。超声延迟线延时由几微秒到几千微秒,幅频特性呈带通型,中心频率可达几百兆赫以上。
电磁延迟线发展较为成熟,工艺简便,价格较低,使用普遍。超声延迟线,特别是表面声波延迟线,正在不断发展之中,能满足多种用途。在特性与使用方面,两类延迟线各有所长,互为补充。


声表面波延迟线(SAW DL)

表面声波延迟线主要利用材料的压电效应,是以晶体棒、片作为传声介质,由在棒、片端面上将电(声)信号转换成声(电)信号的薄膜换能器和匹配网络构成。电信号通过匹配网络耦合到输入换能器,转换成声信号后以声的速度在介质中传播,输出换能器把声信号转换成电信号,通过输出匹配网络而得到延迟信号,延迟时间的长短取决于传声介质的长度。

声表面波延迟线的基本结构

声表面波延迟线包括固定延迟线和色散延迟线。固定延迟线在压电基片上设置两叉指换能器,其指条宽度和间隔相等,延迟线工作频率决定其值大小,左端的叉指换能器(DT)将输入电信号转变成声信号,通过声介质表面传播后,由右端得DT将声信号还原成电信号输出,延迟时间的大小取决于基片介质的声表面波速度和两个换能器之间的距离,中心间隔越大,固定延迟时间越长,反之,延迟时间越短。

声表面波延迟线2种封装结构

声表面波延迟线主要技术参数有工作频率、相对带宽、延迟时间、插入损耗、杂波抑制等。声表面波延迟器件结构简单、体积小、温度稳定、可靠性高、一致性好、多功能以及设计灵活,在雷达、通信、空中交通管制、电子战、微波中继、声纳以及电视中得到了广泛应用,是该类系统中的关键器件之一,在动目标显示雷达中起到信号对消处理作用,在雷达、通信等电子系统中己经成为射频、中频段延迟信号的基础器件。同时大量用于各类传感器组件中,是声表面波振荡器的关键元件。






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