- ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ
- ФИЛЬТР НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ
-
(фильтр на ПАВ) - фильтр электрический, в к-ром для разделения эл.-магн. колебаний разл. частоты их преобразуют в акустич. колебания и обратно, разделяя при этом акустич. колебания разл. частоты. Простейший Ф, на ПАВ (рис.) состоит из двух (входного и выходного) встреч-
Схематическое изображение фильтра на поверхностных акустических волнах: 1 - звукопровод; 2- акустический поглотитель; 3 - нагрузка; 4 - аподизованный встречно-штыревой преобразователь (выходной); 5-встречно-штыревой преобразователь с ёмкостным «взвешиванием» электродов (входной); 6- генератор электромагнитных колебаний.
5 но-штыревых преобразователей (ВШП), расположенных на отполированной поверхности зву копров ода из пьезоэлект-рич. материала (в осн. кварца, ниобата лития, танталата лития, германата висмута). Разделение акустич. колебаний разл. частоты (частотная фильтрация) осуществляется с помощью ВШП, в к-ром заданная частотная характеристика реализуется за счёт избирательного приёма ПАВ. Избирательность таких фильтров определяется кол-вом металлич. электродов (штырей) ВШП, либо законом изменения их длины в направлении, перпендикулярном распространению ПАВ, либо величиной ёмкости, созданных между контактными площадками и металлич. электродами ВШП (т. н. ВШП с ёмкостным «взвешиванием» электродов).
Ф. на ПАВ отличаются простотой устройства, технологичностью, воспроизводимостью характеристик, что обеспечивает возможность их массового произ-ва. Ф. на ПАВ используются в качестве полосовых, заграждающих и согласованных фильтров (табл.).
Типичные характеристики фильтров на поверхностных акустических волнах
Тип фильтров Средняя на ПАВ частота, МГц
Полоса Вносимые частот, потери, МГц дБ
Затухание сигналов в полосе заграждения, ДБ
Полосовые 5-2000
0,01-500 0,5-30
40-70
Заграждающие 20-1500
0,01 - 10 0,5-40
50-80
Согласованные:
дисперсионные 50-1500
10-700 20-50
20-50
кодовые 5 - 1800
10-500 20-60
20-40
няемых для очистки жидкостей и газов, разделения жидких неоднородных систем, как в лаб., так и в промышл. условиях (в хим., пищевой, нефтеперерабатывающей и др. областях промышленности). Для Ф. как процесса, проводимого в промышл. и лаб. условиях, применяется также термин «фильтрование».
Расход жидкости или газа при Ф. (фильтрап. расход) обычно определяется зависимостью Q = kShv/L, а скорость Ф. W- т. н. законом Дарси: W= kI, где k - эмпирич. коэф. Ф.; S -полная площадь поперечлого сечения фильт-рац. потока (не только сечения пористых, но и твёрдых частиц); hv - напор, теряемый по длине пути Ф. L; hv/L - I- напорный градиент или гидравлич. уклон, показывающий величину падения напора на единицу длины пути Ф. Скорость Ф. меньше действит. скорости жидкости или газа в порах, т. к. движение происходит только через ту часть площади сечения S, к-рая занята порами. Закон Дарси справедлив при ламинарном течении в порах фильтрующей среды, что большей частью и имеет место в действительности (песчаные, глинистые и т. п. грунты, бетон). При Ф. в крупнозернистых материалах, напр, в каменной наброске, где имеет место турбулентное течение, скорость Ф. определяется др. зависимостями, напр. W=k'Im, где k' и т - фильтрац. характеристики грунта, причём первая аналогична коэф. Ф., а вторая меняется от 1 до 1/2.
Лит.: Полубаринова-Кочина П. Я., Теория движения грунтовых вод, 2 изд., M., 1977; Аравин В. И., Нумеров С. H., Теория движения жидкостей и газов в недеформируемой пористой среде, M., 1953; Богомолов Г. В., Гидрогеология с основами инженерной геологии, 3 изд., M., 1975.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.
.
