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Auteur(s)
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Eugène DIEULESAINT : Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité (ESE) - Professeur émérite à l’université Pierre-et-Marie-Curie (Paris 6)
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Daniel ROYER : Ingénieur de l’École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles (ESPCI) - Professeur à l’université Denis-Diderot (Paris 7)
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Lire l’articleINTRODUCTION
La présentation des dispositifs acousto-électroniques est divisée en deux parties. La première porte sur les composants à ondes élastiques de volume, la deuxième sur les composants à ondes élastiques de surface de première génération et de seconde génération. Ces composants de deuxième génération sont essentiellement des filtres pour téléphones mobiles. La compacité et la contrainte de faibles pertes exigées par cette application ont imposé un nouvel examen du fonctionnement des transducteurs avec la prise en compte de la réémission piézoélectrique et de la réflexion sur les doigts. Il en est résulté d’autres méthodes d’analyse et de représentation qui ont conduit à la réalisation de filtres utilisant des résonances soit externes soit internes au transducteur. Le coefficient de réflexion d’un réseau passif est ici calculé par la méthode des modes couplés. Un transducteur de structure quelconque est décrit par une matrice mixte. Cette partie sur les filtres à faibles pertes est à rapprocher de l’article de ce traité « Filtres à ondes de surface ».
La compréhension du principe et la définition du domaine de fonctionnement des dispositifs acousto-électroniques nécessitent une analyse de la propagation des ondes élastiques dans les solides, isotropes et anisotropes, et de leur génération par effet piézoélectrique. Ces deux points sont traités dans l’article précédent Propagation et génération des ondes élastiques.
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- Version courante de juil. 2020 par Jean-Michel FRIEDT, Sylvain BALLANDRAS
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2. Dispositifs à ondes de surface
La propagation à la surface de la terre d’ondes provenant de chocs sismiques a été analysée par lord Rayleigh en 1885. Ce n’est que 80 ans plus tard que R.M. White et F.W. Voltmer ont montré que le transducteur à peignes dont le fonctionnement a été décrit en [E 3 210, § 5.4.1] était un moyen simple et efficace de lancer ce type d’ondes à la surface d’un solide. La technologie de ce transducteur relevant de celle de la microélectronique qui progressait très vite à cette époque, explique son développement rapide. Des lignes à retard à ondes de Rayleigh, filtres adaptés à des signaux de radars pour le domaine professionnel puis des filtres de bande pour le domaine grand public, ont été construits. Ces dispositifs de première génération sont groupés ici dans une première partie 2.1 car les ondes élastiques, progressives, sont engendrées par des transducteurs dont les structures sont semblables à celles déjà décrites. Ils sont toujours l’objet d’analyses et de perfectionnements techniques. Les dispositifs de seconde génération, plus compacts et fabriqués en très grand nombre car exigés par le téléphone mobile, sont l’objet d’une seconde partie 2.2.
2.1 Composants de première génération
Sous ce titre sont donc rassemblés la ligne à retard à sorties multiples, le filtre de bande simple, avec coupleur ou avec réflecteurs multiples, le filtre adapté à une impulsion dont la fréquence porteuse est modulée, le transformateur de Fourier et...
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Dispositifs à ondes de surface
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - DÉTAINT (J.) - Résonateurs piézoélectriques à ondes de volume : Matériaux, Modélisation, Visualisation. - Thèse de l’Université Paris 7 (20 mars 1997).
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(2) - BERTÉ (M.), HARTEMANN (P.) - Quartz resonators at fundamental frequencies greater than 100 MHz. - IEEE Ultrason. Symp. Proc., p. 148-51 (1978).
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(3) - BESSON (R.), MOUREY (M.), GALLIOU (S.), MARIONNET (F.), GONZALEZ (F.), GUILLEMOT (P.), TJOELKER (R.), DIENER (W.), KIRK (A.) - 10 MHz hyperstable quartz oscillator performances. - 13th European Freq. and Time Forum and IEEE Intern. Freq. Control Symp. Proc., p. 326-330; Besançon (1999).
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(4) - ROYER (D.), DIEULESAINT (E.) - Ondes élastiques dans les solides. - Vol. 2, section 8.1, p. 145-80, Masson (1999).
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(5) - DIERICH (P.), ROSOLEN (C.), MICHET (D.) - 12 years of experience in using acousto-optic spectrometers for radioastronomical observations. - Advances in Acousto-optics, 10th Meeting, European Optical Soc., Issy-les-Moulineaux (1996).
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