Главная » Просмотр файлов » 41_Мехатроника

41_Мехатроника (1002193)

Файл №1002193 41_Мехатроника (конспект лекций за второй семестр преподаватель Ляхова 2)41_Мехатроника (1002193)2016-04-06СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Мехатроника -2

Фильтры.

Фильтры формируются из резонаторов. Для низкочастотного диапазона использование акустических волн существенно снижает размеры устройства, но повышает уровень потерь.

Рис. «Механические» фильтры на квазисосредоточенных и квазираспределенных параметрах: индуктивностях и емкостях.

Рис. Однокаскадный фильтр на микрополосковой линии.

Рис. Двухкаскадный фильтр с повышенной крутизной ФЧХ на копланарной линии, конструктивно удобной как для последовательного, так и для параллельного включения резонаторов.

Рис. Фильтр на объемных акустических резонаторах мембранного типа в монолитной интегральной схеме с компенсирующими усилителями.

Перестраиваемые фильтры.

Для подстройки резонансной частоты фильтров могут использоваться переключатели, поднимающие или опускающие металлическую консоль. Замыкание на землю части щелевой линии передачи увеличивает частоту среза щелевого резонатора.

Рис. Фото фильтра нижних частот на щелевых резонаторах с МЭМС перестройкой (вместо перепаек).

Для высокочастотных фильтров используются конденсаторы, выполняющие одновременно функцию выключателя. Это дает возможность перестраивать фильтры, подключая необходимое число конденсаторов. Благодаря воздушному заполнению, можно получить малые значения емкостей и, следовательно, высокую рабочую частоту.

Рис. Мембранный конденсатор – коммутатор.

Рис. Структурная схема и плата 4-битового перестраиваемого фильтра.

Линии задержки

Акустические линии задержки (ЛЗ) используются в устройствах радиотехнического и оптического диапазонов благодаря относительно малой скорости распространения упругих волн (скорость распространения последних примерно в 105 меньше скорости распространения электромагнитных волн). Акустоэлектронные линии задержки предназначены для создания широкополосных шумоподобных сигналов с задержкой на время от долей мкс до десятков мс при работе на частотах от единиц МГц до нескольких ГГц. В акустооптических ЛЗ для обнаружения сигнала используется взаимодействие упругих волн со световым пучком.

Основными параметрами являются

- время задержки τ , зависящее от длины пути, проходимого упругой волной в звукопроводе,

- рабочая частота f0 ( резонансная длина волны соответствует двойной толщине звукопровода),

- полоса пропускания зависит в основном от добротности преобразователей.

Акустические ЛЗ используют объёмные волны в пьезоэлектрических пластинах или пленках (кварц, ниобат лития, NaCl, KC1, магниевый сплав). Эти ЛЗ работают в основном на частотах от единиц до 100 МГц и обеспечивают время задержки до 3-4 мс. Вносимые потери D в зависимости от параметров преобразователей длительности задержки и материала звукопровода могут варьироваться в интервале от 20 дБ до 70 дБ. Это во многих случаях требует энергетической компенсации.

Рис. Направления распространения ультразвукового пучка в ультразвуковых линиях задержки с звукопроводами различной формы: а - многоугольной; б - прямоугольной с малыми углами отражения; в - прямоугольной с углами отражения 45°.

ЛЗ, работающие на объёмных волнах.

ЛЗ на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Ввод и снятие сигнала здесь осуществляются с помощью встречно-штыревых преобразователей, нанесённых на поверхность звукопровода из пьезоэлектрика (кварца или ниобата лития). Звукопроводом высокочастотных ЛЗ может служить пьезоплёнка ( ZnO или CdS), а подложка изготавливается из непьезоэлектрика. Время задержки в ЛЗ на ПАВ обычно не превышает 150-200 мкс. Величина составляет 0,1-0,5, а D до - 40-50 дБ.

Рис. Схемы ультразвуковых линий задержки на поверхностных волнах с преобразователями в виде эквидистантных (а), неэквидистантных (б) решёток.

Рис. Многоотводные линии задержки на поверхностных волнах.

Рис. Фазоманипулированная линия задержки на ПАВ (а), чередование полярностей электродов которой позволяет получить фазокодированный сигнал вида (б)

.

Рис. Дисперсионная линия задержки с отражающими канавками.

Трансиверы.

Рис. Структура приемной части трансивера.

Доплеровский радар.

Радар с несущей частотой в диапазоне Ku изготовлен на керамической подложке по тонкопленочной технологии. Тракт и пассивные компоненты выполнены на копланарной линии (CPW). Антенна - на щелевой (slot) линии, которая проще сочленяется с копланарной, чем с микрополосковой. Присоединяемую с помощью технологии «перевернутого кристалла» - «флип – чип» (flip – chip) и проволочной сварки гибридную часть составляют объемный акустический (BAW) MЭMS резонатор и монолитные интегральные чипы (MMIC): усилители (amplifiers), смесители (mixer), фазовращатели (phase shifter).

Рис. Фото доплеровского радара.

Рис. Подложки с МЭМС, установленный кристалл дискретного элемента перед пайкой.

Рис. Конструкция модуля, подготовленного для установки методом «перевернутого кристалла».

Антенны.

С помощью МЭМС реализуются одиночные антенны и фазированные антенные решетки. МЭМС позволяют одиночные антенны перенастраивать или их перемещать.

Фазированные антенные решетки (ФАР) делятся на 2 больших класса: пассивный и активный. Пассивные ФАР переотражают сигнал облучателя. Активные ФАР излучают сами. Смещение диаграммы направленности (ДН) пассивных ФАР может обеспечиваться движением как облучателя, так и элементов матрицы переотражателей. Формирование ДН активных ФАР производится изменением фазы излучаемого сигнала.

Рис. Формирование ДН радара.

Рис. Распределение мощности сигнала с помощью линзы Ротмана (симметричная или несимметричная запитка) и делителей мощности с МЭМС фазовращателями.

Рис. Варианты реализации антенн: радиочастотная с фазированной решеткой и управляемое зеркало.

Рис. Перестраиваемая с помощью МЭМС ключей отражающая антенная решетка 6 ГГц диапазона (а) и единичная решетка (б).

.

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
2,01 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6309
Авторов
на СтудИзбе
313
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее