АКУСТОЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА. устройства для преобразования и аналоговой обработки информации на основе акустоэлектроииого взаимодействия. А. у. позволяют преобразовывать сигналы во времени (задержка сигналов, изменение их длительности), по частоте и фазе (сдвиг фаз, преобразование частоты и спектра), по амплитуде (усиление, модуляция), а также выполнить болев сложные функцион. преобразования (интегрирование, кодирование и декодирование, получение ф-ции свёртки, корреляции сигналов и др.) в устр-вах ради о локации и дальней связи, в системах автоматич. управления, вычислит, устр-вах и др. Использование А. у. позволяет в ряде случаев осуществлять такие преобразования достаточно простым способом и часто бывает более целесообразным из-за меньших габаритных размеров, массы, а иногда и стоимости (по сравнению с др. устр-вами, выполняющими аналогичные ф-ции).
В А. у. используются акустич. волны в основном ультразвукового и гиперзвукового диапазонов как объёмные (от 1 МГц до 20 ГГц), так и поверхностные (от 5 МГц до неск. ГГц). Большинство А. у. выполняется на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Такие А. у. имеют малые потери на преобразование при их возбуждении и приёме (неск. дБ), обеспечивают еоэможность снимать сигнал и управлять распространением еолн в любых точках звуко-проеода (как правило, на пути распространения еолн), а также упрев л ять характеристиками этих устр-в.
Осн. параметры А. у.: рабочая частота и полоса частот, определяемые е основном характеристиками электроакустического преобразователя; потери, вносимые на преобразование и поглощение волн; время обработки сигнала, определяемое размерами эву ко провода и скоростью распространения е нём акустич. волн; информац. ёмкость,
определяемая как f\f, где f — время задержки сигнала, Af — полоса частот.
По физ. принципам, лежащим в основе работы, различают линейные (пассивные и активные) и нелинейные А. у. К пассивным линейным А. у. относятся устр-ва частотной фильтрации (акустозлектронные фильтры) и стабилизации частоты (акустозлектронные резонаторы), акустич. линии задержки, согласованные фильтры, кодирующие и декодирующие устр-ва. Наибольшее распространение получили акустозлектронные фильтры (пьезоэлектрические фильтры на объёмных волнах или ПАВ). Акустозлектронные фильтры применяют, напр., в аппаратуре радиовещания и телевидения, косм и ч. связи и радиолокации. Такие фильтры используютсв для выделения нежелательных сигналов из поступающих в устр-во, для интегрирования (накапливания) сигнала или изменения его частотного спектра. Фильтры на поверхностных акустических волнах отличаются простотой конструкции, технологичностью, воспроизводимостью характеристик, что обеспечивает возможность их массового произ-ва- Использование ПАВ позволяет создавать фильтры с достаточно сложными частотными характеристиками, к-рые обеспечиваются подбором топологии встречно-штыревых преобразователей. Величина вносимых потерь в пределах полосы пропускания для фильтров ив ПАВ составляет неск. дБ, фазовые ошибки — иеск. град., а подавление сигнала вие полосы пропускания и паразитного сигнала достигает 70 дБ.
Среди акустозлектронных резонаторов наиболее распространены кварцевые пьезоэлектрические резонаторы с высокой добротностью, к-рые позволяют стабилизировать частоту генератора до 10—,0 за месяц (см. также Резонатор на поверхностных акустических волнах).
Акустич. линии задержки осуществляют задержку эл.-магн. сигнала от десятых долей мкс до десятков мс и различаются конструкцией, назначением, рабочей частотой (от неск. МГц до неск. десятков ГГц). Дисперсионные линии задержки, или г. н. согласованные фильтры, оптимизируют отношение сигнал-шум.
К активным линейным А. у. относятсв акусто-злектроииые усилители, акустоэлектроиные генераторы, а также активные линии задержки, активные отражатели акустич. волн и др. А. у., содержащие элементы, в к-рых происходит акустозлектронное усиление (т. н. активные акустоэлектроиные элементы).
К нелинейным А. у. относятся: управляемые линии задержки, преобрезователи частоты, нек-рые типы акустозлектронных фазовращателей, параметрич. усилители, детекторы и др. устр-ва, принцип действия к-рых осн. на нелинейном акустоэлектронном взаимодействии. Наибольший интерес для применения в системах обработки информации представляют собой нелинейные акустозлектронные процессоры и акустоэлектроиные корреляц. устр-ва.
Для создания А. у. в качестве исходных используются материалы, осн. характеристиками к-рых являются скорость распространения акустич. волны, коэф. затухания акустич. волны, темп-рный коэф. задержки акустич. волны, коэф. электромеханической связи, плотность, а для активных А. у. также уд. электропроводность и подвижность носителей эарвда.
Наиболее респростренёнными материалами для создания пассивных А. у. являются: для устр-в нв объёмных акустич. волнах — монокристаллы SiCb, LiNbOi, AbOj, Y(Al5Oi2. а для устр-в на ПАВ—LiNbCh, LiTaCb, BiuGeOao, Li Юз, а также тонкие плёнки ZnO и AIN на непьезоэлект-рич. подложке (напр., сапфире). Для создания активных А. у. на объёмных акустич. волнах используются CdS и CdSe, к-рые характеризуются достаточно хорошими пьеэо-электрич. св-вами и допускают управление концентрацией свободных носителей заряда при значит, их подвижности, а для устр-в на ПАВ — ещё и слоистые структуры, состоящие из пьезозлектрика (в основном LiNbCb) и тонкой ПП плёнки (обычно из InSb).
Акустоэлектронные устройства