Adjustable Acoustic Delay Line as Phase Shifter

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

An acoustic delay line consisting of two Y–X cut lithium niobate plates with a thickness of 0.2 mm, located on top of each other, was experimentally studied. An interdigital converter is located at the edge of each plate. An RF voltage (pulse or continuous) is applied to one converter, which excites a piezoactive acoustic wave with transverse-horizontal polarization traveling in the first plate. The electric field of this wave, penetrating into the second plate, excites an acoustic wave in it, which is converted into an electrical signal using a second interdigital transducer. By changing the distance between the converters by shifting one plate relative to the other, you can change the phase of the output signal and the delay time.

Full Text

Restricted Access

About the authors

B. D. Zaytsev

Saratov Branch of the Institute of Radio Engineering and Electronics named after. V.A. Kotelnikov of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: zai-boris@yandex.ru
Russian Federation, Saratov

I. A. Borodina

Saratov Branch of the Institute of Radio Engineering and Electronics named after. V.A. Kotelnikov of the Russian Academy of Sciences

Email: zai-boris@yandex.ru
Russian Federation, Saratov

A. A. Teplykh

Saratov Branch of the Institute of Radio Engineering and Electronics named after. V.A. Kotelnikov of the Russian Academy of Sciences

Email: zai-boris@yandex.ru
Russian Federation, Saratov

A. P. Semyonov

Saratov Branch of the Institute of Radio Engineering and Electronics named after. V.A. Kotelnikov of the Russian Academy of Sciences

Email: zai-boris@yandex.ru
Russian Federation, Saratov

References

  1. Зацепин А. Ф. Физические основы ультразвуковой дефектометрии: учебное пособие. Ч. 2. Екатерин-бург: ГОУ ВПО УГТУ–УПИ, 2006. 117 с.
  2. Макалкин Д. И., Карабутов А. А., Саватеева Е. В. Прецизионное измерение групповой скорости ультразвука твердых сред в образцах миллиметровой толщины // Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 6. С. 685–694.
  3. Коробов А. И., Кокшайский А. И., Ширгина Н. В., Ахматгалиев В. А. Генерация высших акустических гармоник на плоской шероховатой границе двух твердых тел // Акуст. журн. 2017. Т. 63. № 5. С. 481–488.
  4. Коробов А. И., Ширгина Н. В., Кокшайский А. И. Влияние давления на нелинейное отражение упругих волн от границы двух твердых сред // Акуст. журн. 2015. Т. 61. № 2. С. 182–190.
  5. Кокшайский А. И., Коробов А. И., Ширгина Н. В. Диагностика упругих свойств плоской границы двух шероховатых сред поверхностными акустическими волнами // Акуст. журн. 2017. Т. 63. № 2. С. 152–157.
  6. Гуляев Ю. В., Плесский В. П. Щелевые акустические волны в пьезоэлектрических материалах // Акуст. журн. 1977. Т. 23. № 5. С. 716–723.
  7. Балакирев М. К., Богданов С. В., Горнаков А. В. Экспериментальное исследование щелевых волн в LiJ03 // ФТТ.1979. Т. 21. № 8. С. 2508–2510.
  8. Балакирев М. К., Гилинский И. А. Волны в пьезо-кристаллах. Новосибирск: Наука, Сибирское Отделение, 1982. 239 с.
  9. Зайцев Б. Д., Кузнецова И. Е. Акустические волны в тонких пьезоэлектрических пластинах. М.: Радиотехника, 2018. 239 с.
  10. Двоешерстов М. Ю., Чередник В. И., Петров С. Г., Чириманов А. П. Численный анализ свойств щелевых электроакустических волн // Акуст. журн. 2004. Т. 50. №6. С. 776–782.
  11. Borodina I. A., Zaitsev B. D., Kuznetsova I. E., Teplykh A. A. Acoustic waves in a structure containing two piezoelectric plates separated by an air (Vacuum) gap // IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control. 2013. V. 60. № 12. P. 2677–2681.
  12. Borodina I. A., Zaitsev B. D., Burygin G. L., Guliy O. I. Sensor based on the slot acoustic wave for the noncontact analysis of the bacterial cells – Antibody binding in the conducting suspensions // Sensors and Actuators B: Chemical, Sensors and Actuators, B. 2018. V. 268. P. 217–222.
  13. Borodina I. A., Zaitsev B. D., Teplykh A. A. The influence of viscous and conducting liquid on characteristics of slot acoustic wave // Ultrasonics. 2018. V. 82. P. 39–43.
  14. Морган Д. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах. М.: Радио и связь, 1990. 415 с.
  15. Харкевич А. А. Основы радиотехники. 3-е изд. стер. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 512 с.
  16. Ханов А. М., Муратов К. Р., Муратов Р. А., Гашев Е. А. Финишная абразивная обработка хрупких материалов // СТИН. 2014. № 4. С. 33–37.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Schematic of the delay line consisting of two piezoelectric lithium niobate Y-cut plates

Download (61KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Frequency dependences of total losses S12 for coupled delay lines, at a distance between VSWPs (a) - 8 mm and (b) - 18 mm

Download (95KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Frequency dependences of the output signal phase Φ of the coupled delay lines at a distance between the VSWPs (a) - 8 mm and (b) - 18 mm

Download (140KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence of the phase Φ of the output signal on the distance between the VSWPs

Download (61KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Schematic diagram of the installation for measuring group delay time

Download (76KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Oscillograms of (a) - probing signal and delayed signal with the distance between the VSWPs (b) - 2 mm, (c) - 7 mm, (d) - 12 mm and (e) - 17 mm

Download (179KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Dependences of phase and group velocities on the size of the gap between piezoelectric plates

Download (73KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 The Russian Academy of Sciences