DE4336898C1 - Reflective delay line for surface acoustic waves - Google Patents
Reflective delay line for surface acoustic wavesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine reflektive Verzöge rungsleitung für akustische Oberflächenwellen nach dem Ober begriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to reflective delays cable for surface acoustic waves according to the upper Concept of claim 1.
Reflektive Verzögerungsleitungen der gattungsgemäßen Art wer den in Transpondern verwendet, welche ein vorgegebenes Abfra gesignal empfangen und durch Aussendung einer gewünschten In formation zu einem Empfänger antworten. Derartige etwa aus der US-PS 4 625 208 bekannte Transponder werden beispielsweise in Verkehrsregelsystemen verwendet, welche ein Abfragesignal zu in Fahrzeugen vorgesehenen auch als ID-Tags bezeichnete reflektiver Verzögerungsleitungen senden, die dann automatisch mit einer vorgegebenen beispielsweise das Fahrzeug identifizierenden Information antworten.Reflective delay lines of the generic type who used in transponders, which a given Abfra received signal and by sending a desired In Reply formation to a recipient. Such from U.S. Patent 4,625,208 are known transponders used in traffic control systems, for example, which a Query signal to provided in vehicles also as ID tags send designated reflective delay lines that then automatically with a predefined example Reply vehicle identifying information.
In reflektiven Verzögerungsleitungen der in Rede stehenden Art wird ein abfragendes hochfrequentes Signal in einen iden tifizierenden Bit-Code überführt. Dabei wird in der reflek tiven Verzögerungsleitung das eingespeiste hochfrequente Signal durch eine Eingangs-/Ausgangswandleranordnung in eine akustische Oberflächenwelle umgesetzt und in Reflektorstruk turen, die in unterschiedlichen Abständen von der Eingangs-/Aus gangswandleranordnung angeordnet sind, reflektiert und kommt nach der jeweils durch den Abstand der jeweiligen Re flektorstruktur vorgegebenen Laufzeit wieder an der Eingangs-/Aus gangswandleranordnung an, wo sie in ein entsprechendes elektrisches hochfrequentes Signal rücküberführt wird.In reflective delay lines of the one in question Art becomes a polling radio frequency signal in an iden transferred bit code. It is in the reflek tive delay line the fed high-frequency Signal through an input / output converter arrangement in a acoustic surface wave implemented and in reflector structure doors at different distances from the entrance / exit gear transducer arrangement are arranged, reflected and comes after each by the distance of the respective Re specified structure again at the entry / exit gear converter arrangement, where they are in a corresponding electrical high-frequency signal is returned.
Zur Realisierung eines Bit-Codes kann die Anordnung so ge troffen sein, daß auf der Verzögerungsleitung Reflektorstruk turen vorgesehen sind, welche entweder reflektierend oder nicht reflektierend sind, so daß eine reflektierende Struktur einem ersten logischen Pegel und eine nicht reflektierende Spur einem zweiten logischen Pegel entspricht.In order to implement a bit code, the arrangement can be as follows be hit that on the delay line reflector structure are provided which are either reflective or are not reflective, so a reflective structure a first logic level and a non-reflective one Track corresponds to a second logic level.
Andererseits kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß nicht reflektierende Strukturen überhaupt nicht vorgesehen sind und dabei der Bit-Code nur durch die jeweiligen Abstände reflektierender Strukturen realisiert wird.On the other hand, the arrangement can also be such that non-reflective structures not provided at all and the bit code only by the respective distances reflective structures is realized.
Reflektive Verzögerungsleitungen der vorgenannten Art sollten in jedem Fall so ausgebildet sein, daß reflektierenden Struk turen eine hohe Reflexion und damit geringe Verluste und nicht reflektierende Strukturen eine geringe Reflexion besit zen, wobei sich aus der letztgenannten Forderung eine hohe Dynamik ergibt.Reflective delay lines of the aforementioned type should in any case be designed so that reflective structure high reflection and thus low losses and non-reflective structures have low reflection zen, with a high from the latter requirement Dynamic results.
Werden reflektive Verzögerungsleitungen derart realisiert, daß eine geringe Reflexion durch Weglassen von Reflektor strukturen realisiert wird, so ergibt sich daraus der Nach teil, daß bei in der gleichen akustischen Spur angeordneten Reflektorstrukturen die Reflexionsstärke jeder einzelnen Re flektorstruktur codeabhängig ist, d. h. der von der reflekti ven Verzögerungsleitung abgegebene Bit-Code ist nicht gleich förmig.Are reflective delay lines realized in such a way that low reflection by omitting reflector structures is realized, this results in the after part that arranged in the same acoustic track Reflector structures the reflectivity of each individual Re reflector structure is code dependent, d. H. that of reflecti The bit code delivered by the delay line is not the same shaped.
Wird eine reflektive Verzögerungsleitung dagegen so reali siert, daß reflektierende und nicht reflektierende Reflektor strukturen vorgesehen sind, so ist eine hohe Dynamik nur schwer erreichbar.In contrast, a reflective delay line becomes so real siert that reflective and non-reflective reflector structures are provided, so is a high dynamic only hard to reach.
In beiden genannten Fällen stellen Mehrfachreflexionen zwi schen den Reflektorstrukturen ein weiteres Problem dar.In both cases, multiple reflections between two the reflector structures pose another problem.
Versucht man, das Problem der schlechten Gleichförmigkeit da durch zu vermeiden, daß in den Reflektorstrukturen abhängig vom jeweiligen Code und damit von der Höhe der Verluste die Zahl von Elektrodenfingern in weiter hinter liegenden Reflek torstrukturen und damit auch die Stärke der Reflexion vari iert wird, so ist eine derartige Kompensation jedoch relativ grob, so daß eine gute Gleichförmigkeit wenn überhaupt nur schwer erreichbar ist.If you try the problem of poor uniformity there by avoiding being dependent in the reflector structures from the respective code and thus from the amount of the losses Number of electrode fingers in reflections further behind gate structures and thus the strength of the reflection vari However, such compensation is relative rough, so that good uniformity if at all is difficult to reach.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine reflektive Verzögerungsleitung der in Rede stehenden Art mit guter Gleichförmigkeit im vorgenannten Sinne anzugeben.The present invention has for its object a reflective delay line of the type in question with to indicate good uniformity in the aforementioned sense.
Diese Aufgabe wird bei einer reflektiven Verzögerungsleitung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is done with a reflective delay line of the type mentioned according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1 solved.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteran sprüchen.Developments of the invention are the subject of Unteran sayings.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below with reference to the figures of the Drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows:
Fig. 1A und 1B jeweils eine Reflektorstruktur gemäß der Erfindung, welche mit hohem bzw. tiefem Pegel reflektieren; Fig. 1A and 1B each having a reflector structure according to the invention, which reflect a high or low level;
Fig. 2A bis 2D abgewandelte mit hohem bzw. tiefem Pegel reflektierende Reflektorstrukturen; Figs. 2A to 2D modified with a high or low level reflecting reflector structures;
Fig. 3 eine Reflektorstruktur, mit der zusätzlich Mehr fachreflexionen zwischen benachbarten Teilreflek toren reduzierbar sind; und Fig. 3 shows a reflector structure, with the additional multiple reflections between adjacent partial reflectors can be reduced; and
Fig. 4 eine Möglichkeit der Anordnung von Reflektor strukturen, bei der auch über mehrere Reflektor strukturen wirksame Mehrfachreflexionen reduzier bar sind. Fig. 4 shows a possibility of the arrangement of reflector structures in which multiple reflections effective multiple reflections are reducible bar.
Vor einer detaillierteren Beschreibung der Ausführungsbeispie le ist zunächst auf folgendes hinzuweisen. Wenn im Rahmen vorliegender Erfindung von "piezoelektrischen Substraten", "Reflektorstrukturen", "Reflektoren", "Wandlern bzw. Interdi gitalwandlern" und "Modenkonversionsstrukturen" die Rede ist, so handelt es sich bei derartigen Komponenten selbst um an sich bekannte Anordnungen, deren praktische Realisierung dem Fachmann geläufig ist. Hinweise dazu sind unter anderem bei spielsweise auch der oben bereits genannten US-PS 4 625 208 zu entnehmen.Before a more detailed description of the execution example The following should first be pointed out to le. If in the frame present invention of "piezoelectric substrates", "Reflector structures", "reflectors", "transducers or Interdi gitalwandern "and" fashion conversion structures " such components are themselves known arrangements, the practical implementation of which Expert is familiar. Information on this can be found at for example, the above-mentioned US Pat. No. 4,625,208 refer to.
Weiterhin bedeuten die Begriffe "Reflexion mit hohem bzw. tiefem Pegel" generell, daß es sich bei reflektiven Verzöge rungsleitungen der hier in Rede stehenden Art zur Realisie rung der bereits erwähnten Bit-Codes um Binärwerte handelt, so daß beispielsweise mit "hoch" eine binäre "1" und mit "tief" eine binäre "0" bezeichnet ist. Bezogen auf die Ver hältnisse von akustischen Oberflächenwellen in den reflekti ven Verzögerungsleitungen kann auch davon gesprochen werden, daß es sich bei einer mit "hohem Pegel" reflektierenden Re flektorstruktur um eine "eingeschaltete" Reflektorstruktur und bei einer mit "tiefem Pegel" reflektierenden Reflektor struktur um eine "ausgeschaltete" Reflektorstruktur handelt. Dabei bedeutet "ausgeschaltete" Reflektorstruktur nicht not wendigerweise, daß eine solche Reflektorstruktur überhaupt nicht reflektiert. In der Praxis ist es vielmehr so, daß auch bei einer "ausgeschalteten" Reflektorstruktur in Abweichung vom Idealfall immer noch ein gewisser Bruchteil an akusti scher Energie reflektiert wird. Wesentlich ist dabei ledig lich, daß sich der "hohe" und "tiefe" Pegel bzw. die entspre chende binäre "1" und "0" so ausreichend voneinander unter scheiden, daß diesen Pegeln bzw. Werten eindeutig unter scheidbare Informationen zuzuordnen sind.Furthermore, the terms "reflection with high or low level "generally that there are reflective delays management lines of the type in question here for realization tion of the already mentioned bit codes are binary values, so that for example with "high" a binary "1" and with "deep" is a binary "0". Based on the ver Ratios of surface acoustic waves in the reflecti ven delay lines can also be said that it is with a "high level" reflective Re reflector structure around a "switched on" reflector structure and with a reflector reflecting with "low level" structure is an "off" reflector structure. "Off" reflector structure does not mean emergency maneuverable that such a reflector structure at all not reflected. In practice, it is rather that with a "switched off" reflector structure in deviation from the ideal case still a certain fraction of acousti shear energy is reflected. What is essential is single Lich that the "high" and "low" level or the correspond binary "1" and "0" are sufficiently different from each other distinguish that these levels or values clearly below separable information must be assigned.
Aus den vorstehenden Ausführungen ist der Kern der Erfindung dahingehend abzuleiten, daß in einer erfindungsgemäßen re flektiven Verzögerungsleitung für alle in einem vorgegebenen Bit-Code vorkommenden Bits eine jeweilige Reflektorstruktur vorhanden ist, die insgesamt derart ausgebildet sind, daß sie für sie durchlaufende Oberflächenwellen die gleiche Dämpfung besitzen. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist also eine reflektive Verzögerungsleitung dadurch realisiert, daß auch an den Stellen, an denen gemäß dem vorgegebenen Bit- Code "keine" Reflexion stattfinden soll Reflektorstrukturen vorgesehen sind.From the foregoing is the essence of the invention derive in that in a re flective delay line for everyone in a given Bit code occurring bits a respective reflector structure is present, which are designed such that they the same attenuation for surface waves passing through them have. According to an essential aspect of the invention thus a reflective delay line is realized that even at the points where according to the specified bit Code "no" reflection should take place reflector structures are provided.
Nachfolgend werden nun anhand der Figuren der Zeichnung Aus führungsbeispiele im einzelnen erläutert.In the following, reference will now be made to the figures in the drawing management examples explained in detail.
Die Fig. 1A und 1B zeigen in schematischer Darstellung zu sammen eine reflektive Verzögerungsleitung mit zwei Arten von Reflektorstrukturen, die mit hohem bzw. tiefem Pegel reflek tieren. In einer derartigen reflektiven Verzögerungsleitung ist eine Eingangs-/Ausgangswandleranordnung 10 in Form eines Interdigitalwandlers vorgesehen, der in ihn eingespeiste elektrische Energie in akustische Oberflächenwellenenergie und umgekehrt umsetzt. In den Fig. 1A und 1B sind die Ein gangs-/Ausgangswandleranordnungen 10 und die Reflektorstruk turen für Reflexion mit hohem bzw. tiefem Pegel getrennt dar gestellt, was jedoch hier nur aus Übersichtlichkeitsgründen erfolgt ist. In einer konkret ausgeführten reflektiven Verzö gerungsleitung kann es sich dabei um einen einzigen Interdi gitalwandler und mehrere Reflektorstrukturen, die hinterein ander angeordnet sind, handeln.Together to FIGS. 1A and 1B show a schematic representation of a reflective delay line with two kinds of reflector structures Reflectors animals with a high or low level. In such a reflective delay line, an input / output converter arrangement 10 in the form of an interdigital converter is provided, which converts electrical energy fed into it into surface acoustic wave energy and vice versa. In FIGS. 1A and 1B are a gangs- / output transducer assemblies 10 and the reflector structural temperatures for reflection with high or low level is provided separately, but this is effected only for reasons of clarity. In a specifically designed reflective delay line, this can be a single interdigital transducer and several reflector structures which are arranged one behind the other.
Weiterhin sind gemäß den Fig. 1A und 1B zwei Oberflächen wellen-Reflektorstrukturen 13, 14 bzw. 16, 17 vorgesehen, die durch jeweils zwei in getrennten akustischen Spuren 11, 12 angeordnete Teilreflektoren 13, 14 bzw. 16, 17 aufweist. Die von der Eingangs-/Ausgangswandleranordnung 10 in die Teilre flektoren 13, 14 bzw. 16, 17 hineinlaufende und von den Teil reflektoren auf die Eingangs-/Ausgangswandleranordnung 10 rückreflektierte akustische Oberflächenwelle ist durch gekrümmte Pfeile 15, 16 bzw. 18, 19 angedeutet.Furthermore, as shown in FIGS. 1A and 1B, two surfaces having wave-reflector structures 13, 14 and 16, 17 which are arranged by two in the acoustic separate tracks 11, 12 sub-reflectors 13, 14 and 16, 17. The surface acoustic wave from the input / output transducer assembly 10 in the Teilre reflectors 13 , 14 and 16 , 17 and reflected by the partial reflectors on the input / output transducer assembly 10 is indicated by curved arrows 15 , 16 and 18 , 19 , respectively.
Die Anordnung ist nun erfindungsgemäß so getroffen, daß in der Reflektorstruktur 13, 14 nach Fig. 1A die Teilreflekto ren 13 und 14 ausgerichtet zueinander angeordnet sind. Das bedeutet, daß die vom jeweiligen Teilreflektor 13 und 14 gemäß Pfeilen 15 und 16 rückreflektierten akustischen Ober flächenwellen in Phase sind, d. h. sie überlagern sich gleichphasig, so daß die Eingangs-/Ausgangswandleranordnung 10 Oberflächenwellenenergie mit "hohem" Pegel "sieht". Bei der Reflektoranordnung 13, 14 mit in zwei akustischen Spuren 11, 12 angeordneten Teilreflektoren handelt es sich also um eine mit einem definierten hohem Pegel reflektierende bzw. "eingeschaltete" Reflektorstruktur.The arrangement is now made according to the invention so that in the reflector structure 13 , 14 of FIG. 1A, the Teilreflekto ren 13 and 14 are arranged aligned to each other. This means that the surface reflections reflected by the respective partial reflector 13 and 14 according to arrows 15 and 16 are in phase, ie they overlap in phase, so that the input / output transducer arrangement 10 sees surface wave energy at "high" level ". The reflector arrangement 13 , 14 with partial reflectors arranged in two acoustic tracks 11 , 12 is therefore a reflector structure reflecting or “switched on” with a defined high level.
Gemäß Fig. 1B sind die Teilreflektoren 16, 17 in den akusti schen Spuren 11, 12 dagegen geometrisch um λ/4 zueinander versetzt. λ bedeutet dabei die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwelle. Daher reflektieren die zueinander verscho benen Teilreflektoren 16, 17 akustische Oberflächenwellen so, daß sich die reflektierte Welle in der akustischen Spur 11 von der Welle in der akustischen Spur 12 im Vorzeichen, d. h. um λ/2 unterscheidet. Bei einer Summation der beiden akusti schen Oberflächenwellen in der Eingangs-/Aus gangswandleranordnung 10 löschen sich diese gegenphasigen Wellen daher aus, so daß die Reflektorstruktur 16, 17 im Effekt eine mit "tiefem" Pegel reflektierende bzw. "ausgeschaltete" Reflektorstruktur bildet.According to FIG. 1B, the partial reflectors 16, whereas geometrically displaced 17 in the akusti rule tracks 11, 12 to λ / 4 from each other. λ means the wavelength of the surface acoustic wave. Therefore, the mutually displaced partial reflectors 16 , 17 reflect surface acoustic waves so that the reflected wave in the acoustic track 11 differs from the wave in the acoustic track 12 in sign, ie by λ / 2. With a summation of the two acoustic surface waves in the input / output transducer arrangement 10 , these antiphase waves are therefore extinguished, so that the reflector structure 16 , 17 forms in effect a "low" level reflecting or "switched off" reflector structure.
In einer reflektiven Verzögerungsleitung für einen vorgegebe nen Bitcode sind natürlich in der Praxis mehrere hintereinan der liegende Reflektorstrukturen 13, 14 bzw. 16, 17 vorhan den. Da derartige Reflektorstrukturen gleichartig ausgebildet werden können und dabei erfindungsgemäß für sie durchlaufende Oberflächenwellen die gleiche Dämpfung besitzen, weisen erfindungsgemäße reflektive Verzögerungsleitungen die ein gangs genannten Nachteile nicht auf und besitzen insbesondere eine gute codeunabhängige Gleichförmigkeit.In a reflective delay line for a pregiven NEN code, of course, in practice, several reflector structures 13 , 14 or 16 , 17 lying behind one another. Since such reflector structures can be designed in the same way and surface waves passing through them according to the invention have the same attenuation, reflective delay lines according to the invention do not have the disadvantages mentioned at the outset and in particular have good code-independent uniformity.
Ausführungsformen erfindungsgemäßer reflektiver Verzögerungs leitungen nach den Fig. 1A und 1B sind weder auf Teilre flektoren in zwei akustischen Spuren gemäß den Spuren 11, 12 noch auf eine geometrische Verschiebung der Teilreflektoren in mit tiefem Pegel reflektierenden Reflektorstrukturen um λ/4 gemäß Fig. 1B beschränkt. Mit tiefem Pegel reflektierende bzw. ausgeschaltete Reflektorstrukturen ent stehen allgemein dann, wenn die relative geometrische Ver schiebung n × λ/2 + λ/4 beträgt, worin n eine ganze Zahl ist. Eine konkrete Ausführungsform nach den Fig. 1A und 1B ist lediglich deshalb bevorzugt, weil für n = 0 und direkt über einander liegenden Spuren die technologische Herstellbarkeit wegen des engen Zusammenliegens der Teilreflektoren am ein fachsten und die Auslöschung am breitbandigsten ist.Embodiments of reflective delay lines according to the invention according to FIGS . 1A and 1B are neither limited to Teilre reflectors in two acoustic tracks according to tracks 11 , 12 nor to a geometric displacement of the partial reflectors in reflector structures reflecting at low level by λ / 4 according to FIG. 1B. Reflector structures reflecting or switched off at a low level generally arise when the relative geometric displacement is n × λ / 2 + λ / 4, where n is an integer. A specific embodiment according to FIGS. 1A and 1B is preferred only because for n = 0 and directly above one another, the technological producibility is most simple because of the close proximity of the partial reflectors and the extinction is most broadband.
Weiterhin wurde bei den obigen Erläuterungen der Ausführungs form nach den Fig. 1A und 1B eine über alle Spuren gleich phasig integrierende Eingangs-/Ausgangswandleranordnung vor ausgesetzt. Das Funktionsprinzip gilt jedoch allgemein auch für Eingangs-/Ausgangswandleranordnungen, die nicht in jeder Spur gleichphasig sondern mit einer Phase auskoppeln. Gene rell bedeutet das für die geometrische Anordnung der Teilre flektoren, das die Anordnung der Teilreflektoren für "eingeschaltete" Reflektorstrukturen so beschaffen sein muß, daß die Gesamtphase in den akustischen Spuren gleich ist, während es für "ausgeschaltete" Reflektorstrukturen bedeutet, daß die Teilreflektoren in den akustischen Spuren so an ge ordnet sein müssen, daß sich Gegenphasigkeit bzw. eine Ge samtphase mit verschiedenen Vorzeichen ergibt.Furthermore, in the above explanations of the embodiment according to FIGS. 1A and 1B, an input / output converter arrangement integrating in phase over all tracks was exposed. However, the principle of operation also applies in general to input / output converter arrangements which do not couple out in phase in each track but with one phase. Gene rell means for the geometrical arrangement of the Teilre reflectors, the arrangement of the partial reflectors for "switched" reflector structures must be such that the overall phase is the same in the acoustic tracks, while it means for "switched off" reflector structures that the partial reflectors in the acoustic traces must be arranged in such a way that there is an opposite phase or a total phase with different signs.
Da also die akustischen Oberflächenwellen in jeder Spur unab hängig davon, ob Gleichphasigkeit oder Gegenphasigkeit vor liegt, gleich viele Teilreflektoren vorfinden, entfällt das Problem der codeabhängigen Gleichförmigkeit völlig.So since the surface acoustic waves in each track are independent depending on whether it is in phase or out of phase there are the same number of partial reflectors, this is not necessary Completely code-dependent uniformity problem.
Die Fig. 2A bis 2C zeigen Ausführungsformen von Reflektor strukturen, in denen sich offene und kurzgeschlossene Elek trodenfinger abwechseln. Figs. 2A to 2C show embodiments of the reflector structure, in which open and shorted Elek alternate trodenfinger.
Die Fig. 2A und 2B zeigen dabei den Fall für mit hohem Pegel reflektierende Reflektorstrukturen, wobei sich gemäß Fig. 2A kurzgeschlossene Elektrodenfinger 21 und offene Elektrodenfinger 22 derart abwechseln, daß in der Zeichen ebene von links nach rechts gesehen jeweils auf einen kurzge schlossenen Elektrodenfinger 21 ein offener Elektrodenfinger 22 folgt. Gemäß Fig. 2B ist diese Reihenfolge derart umge kehrt, daß immer auf einen offenen Elektrodenfinger 22 ein kurzgeschlossener Elektrodenfinger 21 folgt. Die Reflexion einer akustischen Oberflächenwelle in derartigen Reflektor strukturen kommt durch die Verteilung elektrischer Ladungen auf den Elektrodenfingern 21, 22 zustande, wobei sich die Reflexionen an den offenen und kurzgeschlossenen Elektroden fingern im Vorzeichen unterscheiden. Figs. 2A and 2B show this the case for reflecting high level reflector structures, said 2A shorted electrode fingers 21 and open electrode fingers 22 shown in FIG. Alternated such that in the plane of the drawing from left to right, each have a shorted closed electrode fingers 21 an open electrode finger 22 follows. According to Fig. 2B, this order is reversed such that always follows an open electrode fingers 22 a shorted electrode fingers 21. The reflection of a surface acoustic wave in such reflector structures comes about through the distribution of electrical charges on the electrode fingers 21 , 22 , the reflections on the open and short-circuited electrodes differing in sign.
Die Fig. 2C und 2D zeigen Ausführungsformen für mit tiefem Pegel reflektierende Reflektorstrukturen 20, wobei es sich wiederum entsprechend den Fig. 2A und 2B um abwechselnd kurzgeschlossene und offene Elektrodenfinger 21 und 22 han delt. In Fig. 2C ist die Anordnung dabei so getroffen, daß jeweils eine Reflektorstruktur 20 gemäß Fig. 2A bzw. 2B in jeweils einer Spur angeordnet und diese beiden Reflektor strukturen zueinander ausgerichtet sind. Figs. 2C and 2D show embodiments for reflective with low level reflector structures 20, which is punched by alternately short-circuited and open electrode fingers 21 and 22 han turn, as shown in FIGS. 2A and 2B. In FIG. 2C, the arrangement is such that one reflector structure 20 according to FIGS. 2A and 2B is arranged in one track each and these two reflector structures are aligned with one another.
Gemäß Fig. 2D ist die Anordnung zu getroffen, daß ebenfalls in jeweils einer akustischen Spur jeweils eine gleiche Reflektorstruktur 20 nach Fig. 2A bzw. 2B angeordnet ist, wobei diese Reflektorstrukturen jedoch entsprechend Fig. 1B um λ/4 gegeneinander verschoben sind.According to FIG. 2D, the arrangement is such that the same reflector structure 20 according to FIGS. 2A and 2B is also arranged in each acoustic track, but these reflector structures are shifted relative to one another by λ / 4 according to FIG. 1B.
Das in den Reflektorstrukturen auch Mehrfachreflexionen auf treten, können im Falle von zu großen Mehrfachreflexionen in Weiterbildung der Erfindung zu deren Reduzierung Maßnahmen gemäß den Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 getrof fen werden. The multiple reflections also occur in the reflector structures can, in the case of excessive reflections in a further development of the invention, be reduced to reduce measures according to the embodiments according to FIGS . 3 and 4.
Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, wie Mehrfachreflexionen zwi schen Teilreflektoren benachbarter mit hohem Pegel reflektie render Reflektorstrukturen gemäß Fig. 1A reduziert werden können. Fig. 3, in der gleiche Teile wie in Fig. 1A mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigt zwei benachbarte Reflektorstrukturen 13, 14 bzw. 13′, 14′ mit durch mehrfach gefaltete Pfeile 30 schematisch zwischen ihnen angedeuteten Mehrfachreflexionen. Gemäß einem besonderen Merkmal der Er findung können zur Reduzierung derartiger Mehrfachreflexionen zwischen benachbarten Reflektorstrukturen die Teilreflektoren der beiden Reflektorstrukturen in einer akustischen Spur um λ/12 aufeinander zugeschoben bzw. voneinander weggeschoben werden, während die zwei entsprechenden Teilreflektoren in der anderen akustischen Spur nicht verschoben werden. In Fig. 3 ist eine Verschiebung zueinander hin der Teilreflek toren 13 und 13′ bei unverschobenen Teilreflektoren 14 und 14′ dargestellt. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine Abschwächung der maximal ausgekoppelten Energie um (cos(π /12))² von etwa 7%. Damit wird die Dynamik kaum beeinflußt, während die Mehrfachreflexionen wirksam unterdrückt werden. Bei jeder Reflexion in der akustischen Spur 11 tritt relativ zur akustischen Spur 12 ein Wegunterschied von 2 × λ/12 auf. Da insgesamt mindestens drei Reflexionen auftreten, ergibt sich ein Gesamtwegunterschied von 3 × 2 × λ/12 = λ/2 und damit eine völlige Auslöschung der Mehrfachreflexionen in "eingeschalteten" Reflektorstrukturen. Zwar ist dabei eine Feineinstellung der Gleichförmigkeit nicht mehr kontinuier lich, sondern nur in Schritten von etwa 7% möglich, was in der Praxis aber völlig ausreichend ist. Fig. 3 shows one way how multiple reflections between sub-reflectors between neighboring high level reflective render structures can be reduced according to FIG. 1A. Fig. 3, in the same parts as in Fig. 1A are provided with the same reference numerals, shows two adjacent reflector structures 13 , 14 and 13 ', 14 ' with multiple reflections schematically indicated by multiply folded arrows 30 between them. According to a special feature of the invention, in order to reduce such multiple reflections between adjacent reflector structures, the partial reflectors of the two reflector structures in one acoustic track can be pushed towards or away from one another by λ / 12, while the two corresponding partial reflectors cannot be shifted in the other acoustic track. In Fig. 3 a shift towards each other of the partial reflector gates 13 and 13 'is shown in the non-displaced partial reflectors 14 and 14 '. This measure results in a weakening of the maximum decoupled energy by (cos (π / 12)) ² of about 7%. This hardly influences the dynamics, while the multiple reflections are effectively suppressed. With each reflection in the acoustic track 11 , a path difference of 2 × λ / 12 occurs relative to the acoustic track 12 . Since a total of at least three reflections occur, there is a total path difference of 3 × 2 × λ / 12 = λ / 2 and thus a complete extinction of the multiple reflections in "switched on" reflector structures. A fine adjustment of the uniformity is no longer continuous, but only possible in increments of about 7%, but this is completely sufficient in practice.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine weitere Unterdrückung von Mehrfachreflexionen auch zwischen weiter voneinander beabstandeten Reflektorstrukturen möglich. Eine derartige Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt, welche schematisch eine Folge von Reflektorstrukturen 1, 2, 3, . . . , k zeigt. Es sei darauf hingewiesen, daß in Fig. 3 aus Über sichtlichkeitsgründen die Reflektorstrukturen nicht als durch mehrere Teilreflektoren gebildet dargestellt sind. Die Maß nahmen zur Unterdrückung von Mehrfachreflexionen gelten selbstverständlich auch für Reflektorstrukturen etwa nach den Fig. 1A und 1B. In Fig. 3 sind weiterhin Mehrfachre flexionen durch mehrfach gefaltete Pfeile 40 und 41 darge stellt.According to a further feature of the invention, further suppression of multiple reflections is also possible between reflector structures that are further apart. Such an embodiment is shown in FIG. 4, which schematically shows a sequence of reflector structures 1 , 2 , 3 ,. . . , k shows. It should be noted that in Fig. 3 for reasons of clarity, the reflector structures are not shown as being formed by several partial reflectors. The measures taken to suppress multiple reflections naturally also apply to reflector structures, for example according to FIGS. 1A and 1B. In Fig. 3 are Mehrfachre flexions by multiply folded arrows 40 and 41 Darge provides.
Eine Unterdrückung derartiger Mehrfachreflexionen ist mög lich, wenn die Abstände der Reflektorstrukturen 1, 2, 3, . . . , k nach der BeziehungSuppression of such multiple reflections is possible if the distances between the reflector structures 1 , 2 , 3 ,. . . , k after the relationship
(m +(-1)k × 1/16) × λ(m + (- 1) k × 1/16) × λ
gewählt werden. Darin ist m eine ganze Zahl, die sich aus dem geforderten Bitabstand im Bit-Code ergibt, und k die Nummer der Reflektorstruktur in der akustischen Spur. Die relative Phase der Reflektorstrukturen untereinander wird dabei nicht geändert. Diese Maßnahme bewirkt, daß sich das durch den Pfeil 40 repräsentierte Signal der Mehrfachreflexion und das durch den Pfeil 41 repräsentierte Signal der Mehrfachrefle xion in der Eingangs-/Ausgangswandleranordnung 10 destruktiv überlagern und daher nicht ausgekoppelt werden.to get voted. Here m is an integer that results from the required bit spacing in the bit code, and k is the number of the reflector structure in the acoustic track. The relative phase of the reflector structures among one another is not changed. This measure has the effect that the multiple reflection signal represented by arrow 40 and the multiple reflection signal represented by arrow 41 overlap destructively in the input / output converter arrangement 10 and are therefore not decoupled.
Die Erfindung ist weiterhin auch nicht auf Reflektorstruktu ren der oben anhand der Fig. 1A bis 3 erläuterten Art be schränkt. Beispielsweise können mit "tiefem" Pegel reflektie rende bzw. "ausgeschaltete" Reflektorstrukturen auch durch Modenkonversionsstrukturen realisiert werden, welche die in sie einlaufende akustische Oberflächenwelle in eine Volumen welle in das Substrat ableiten und/oder in Wärme umsetzen, so daß sie eine "ausgeschaltete" Reflektorstruktur bilden. Wesentlich ist im Rahmen der Erfindung lediglich, daß derar tige Modenkonversionsstrukturen und "eingeschaltete" Reflek torstrukturen für sie durchlaufende Oberflächenwellen die gleiche Dämpfung besitzen.The invention is also not limited to reflector structures of the type explained above with reference to FIGS. 1A to 3 be. For example, with "low" level reflecting or "switched off" reflector structures can also be realized by mode conversion structures which derive the incoming acoustic surface wave into a bulk wave into the substrate and / or convert it into heat so that they are "switched off" Form reflector structure. It is only essential in the context of the invention that derar term mode conversion structures and "switched on" reflector gate structures have the same attenuation for surface waves passing through them.
Claims (7)
n eine ganze Zahl und
λ die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen bedeuten.2. Reflective delay line according to claim 1, characterized in that the partial reflectors ( 13 , 14 ) for reflecting structures with a high level by n × λ / 2 and the partial reflectors ( 16 , 17 ) for reflecting structures with a low level by n × λ / 2 + λ / 4 are shifted against each other, whereby
n is an integer and
λ mean the wavelength of the surface acoustic waves.
(m +(-1)k × 1/16) × λ gewählt sind, worin
m eine ganze Zahl
k die Nummer der Reflektorstruktur und
λ die Wellenlänge der Oberflächenwellen bedeuten.5. Reflective delay line according to one of claims 1 to 4, characterized in that the distances from reflector gate structures ( 1 , 2 , 3 ,..., K) according to the relationship
(m + (- 1) k × 1/16) × λ are selected, where
m is an integer
k the number of the reflector structure and
λ mean the wavelength of the surface waves.
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| PCT/DE1994/001275 WO1995012246A1 (en) | 1993-10-28 | 1994-10-28 | Deflection delay line for acoustic surface waves |
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|---|---|---|---|
| DE19934336898 DE4336898C1 (en) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Reflective delay line for surface acoustic waves |
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| WO (1) | WO1995012246A1 (en) |
Cited By (3)
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- 1993-10-28 DE DE19934336898 patent/DE4336898C1/en not_active Expired - Fee Related
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1994
- 1994-10-28 WO PCT/DE1994/001275 patent/WO1995012246A1/en active Application Filing
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Also Published As
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