DE2333531C2 - Richtstrahleranordnung mit einer Schaltungseinrichtung zur Einstellung des Richtstrahls - Google Patents
Richtstrahleranordnung mit einer Schaltungseinrichtung zur Einstellung des RichtstrahlsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtstrahlanordnung, deren Einzelstrahler in einer Ebene mit relativ zur
Wellenlänge kleinen Abständen angeordnet sind und welche mit einer Schaltungseinrichtung zur Einstellung
des Richtstrahls verbunden ist, die versehen ist mit einer Wählvorrichtung zur Auswahl einer von mehreren,
unterschiedlichen Orientierung aufweisenden, linearen Strahlergruppen, weiter mit zwei Kombinationseinrichtungen
zur jeweiligen Kombination der Signale der Strahler je einer Untergruppe der ausgewählten
Strahlergruppe, ferner mit einer weiteren Kombinationseinrichtung zur Kombination der Signale der
beiden genannten Kombinationseinrichtungen und mit Verzögerungsmitteln, die jeweils einem Eingang der
beiden erstgenannten Kombinationseinrichtungen und der weiteren Kombinationseinrichtung vorgeschaltet
sind.
Eine derartige Richtstrahleranordnung ist aus der US-Hatentschrift 35 60 985 bekannt Die Richtung der
Hauptstrahlungskeule des Richtdiagramms der bekannten Anordnung kann in der Anordnungsebene der
Strahler entweder durch mechanisches Verdrehen der gesamten Anordnung oder aber durch ein fortschreitendes
Auswählen bestimmter Strahlergruppen bzw. Untergruppen in einer vielfach symmetrischen Anordnung
der Einzelstrahler verändert werden. Eine Schwenkung des Richtdiagramms in einer zur Anordnungsebene
der Strahler senkrechten Ebene ist nicht vorgesehen; die Verzögerungsmittel sind nicht einstellbar.
Weiter ist aus der US-Patentschrift 31 24 801 eine Richtstrahleranordnung bekannt, die in einer Verzweigungsschaltung
zwischen einem Signalanschluß und einer linearen Einzelstrahleranordnung Kombinationseinrichtungen an den Verzweigungsstellen aufweist und
bei der jeweils einem Eingang der Kombinationseinrichtungen Verzögerungsmittel vorgeschaltet sind. Die
Verzögerungswerte an den Verzögerungsmitteln sind jeweils gruppenweise einzustellen, um eine bestimmte
Lage einer oder mehrerer Nullstellen Im Richtdiagramm der Strahleranordnung zu wählen. Eine Veränderung
der Richtung der Hauptstrahlungskeule durch Vornahme von Veränderungen in der Verzweigungsschaltung ist nicht vorgesehen.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Richtstrahleranordnung der eingangs beschriebenen
Art so weiterzubilden, daß in einem größeren Raumwinkelbereich unter Vermeidung mechanischer
Mittel eine Abtastung hohen Winkelauflösungsvermögens erzielt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Verzögerungsmittel bezüglich
ihrer Verzögerungswerte einstellbar veränderlich sind, wobei die Orientierung des Richtstrahls in einer zur
Anordnungsebene senkrechten Ebene von der Größe der Verzögerungswerte abhängig ist.
Man erkennt, daß bei der hier angegebenen Richtstrahleranordnung die Richtung der Hauptstrahlungskeule
durch Verändern der Verzögerungswerte der Verzögerungsmittel in einer bestimmten, zur Ebene
der Strahleranordnung senkrechten Ebene kontinuierlich verschwenkt werden kann, während durch fortschreitende
Auswahl der Strahlergruppen eine schrittweise Drehung dieser Abtastebene um eine zur
Strahleranordnungsebene senkrechte Achse erzeugt werden kann. Man erhält auf diese Weise eine
Abtastung von vergleichsweise gutem Winkelauflösungsvermögen im wesentlichen in einem Halbraum,
ohne daß eine mechanische Antennendrehung oder Antennenverschwenkung stattfinden muß.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der hier angegebenen Richtstrahleranordnung sind
Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4, auf deren Inhalt hier zur Vereinfachung und Verkürzung der
Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert. Es stellt dar
Fig. 1 eine Richtstrahleranordnung nach der Erfindung mit Schaltungseinrichtung teils in perspekiiver
Darstellung und teilweise als Blockschaltbild.
F i g. 2 ein Beispiel einer mit der Anordnung nach Fig. 1 erzielbaren Richtcharakteristik.
F i g. 3 eine Untersicht eines Bootes oder Schiffes mit
einer daran montierten Richtstrahleranordnung nach der Erfindung,
Fig.4 ein Blockschaltbild einer Strehlbildungseinrichtung
für die in Fig. 1 gezeigte, als Empfangssystem arbeitende Anordnung,
Fig.5 ein Blockschaltbild einer Verzögerungseinrichtung
für die Strahlbildungseinrichtung nach F i g. 4,
Fig.6 ein Blockschaltbild einer Kombinaticnseinrichtung
für die Strahlbildungseinrichtung nach Fig.4,
und
Fig.7 ein Blockschaltbild einer Strahlbildungseinrichtung
für die als Sendesystem arbeitende Anordnung gemäß F ig. 1.
In Fig. 1 ist ein System 20 gezeigt, welches eine Anordnung 22 von Strahlerelementen enthält, die über
Multiplex-Schaltmittel 26 an ein Sende- und Empfangssystem 24 angeschlossen ist Jedes der Strahlerelemente
hat die Form eines Wandlers 28, welcher über Leitungen 30 zugeführte elektrische Signale in Schallenergiesignale
entsprechend den angedeuteten Schallwellen 32 umzuformen vermag und welcher Schallenergie in
elektrische Energie umformt
Die Wandler 28 sind an sich bekannter Bauart und enthalten charakteristischerweise einen elektrostriktiven
keramischen Körper, beispielsweise aus Bariumtitanat wobei die Wandler derart auf einer Grundplatte 34
befestigt sind, daß sie als Rundstrahler wirksam werden können. Die Oberfläche 35 jedes Wandlers 28 pulsiert,
so daß sich eine axialsymmetrische Richtcharakteristik ergibt Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sechs
Wandler 28 auf einem Kreis um einen siebten Wandler 28 im Zentrum der Strahlerelementenanordnung 22
gelegen. Diese Lage der Wandler 28 innerhalb der Anordnung 22 eignet sich besonders zur Erzielung einer
Vielfalt von Richtcharakteristiken sowie für die Möglichkeit einer Steuerung des Strahlungsbündels mit
Bezug auf die Mittelachse 36, welche auf der Grundplatte 34 senkrecht steht.
Die Sende- und Empfangsschaltung 24 enthält eine Strahlbildungseinrichtung 38 zur Bildung des Empfangs-Richtstrahles
für auf die Strahleranordnung 22 treffende Strahlung und eine Strahlbildungseinrichtung 40 zur
Bildung des Sende-Richtstrahles. In der Sende- und Empfangsschaltung 24 befindet sich ein Signalgenerator
42, welcher ein zur Aussendung geeignetes Signal liefert, das über die Strahleranordnung 22 zu einem
entfernten Objekt, beispielsweise einem Boot 44 hin ausgesendet wird, wobei der Generator mit der
Strahleranordnung 22 über die Strahlbildungseinrichtung 40 und die Multiplex-Schaltmittel 26 gekoppelt ist.
Die Untersuchung eines Signales, beispielsweise eines durch die Wellen 46 angedeuteten Echosignales von
dem Boot 44 her, geschieht durch Verarbeitung der Ausgangssignale der Strahlbildungseinrichtung 38, welche
auf der Leitung 48 auftreten, wobei die Verarbeitung und Auswertung mit an sich bekannten Mitteln
erfolgen kann. Demgemäß findet in der Sende- bzw. Empfangsschaltung 24 ein Korrelator 50 Verwendung,
der das auf der Leitung 48 auftretende, empfangene Signal mit einem vom Signalgenerator 42 über die
Leitung 52 zugeführten Doppel des Sendesignals in Korrelation setzt. Ein Korrelator dieser Art kann
Verzögerungsleitungen mit Wiedereinspeisung enthalten, welche praktisch in digitaler Ausführung durch
Schieberegister gebildet werden, wie etwa in der US-Patentschrift 35 94 718 beschrieben ist.
Weiterhin enthält die Sende- und Empfangsschaltung 24 eine Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54, die in
Abhängigkeit von einem auf der Leitung 56 auftretenden Ausgangssignal des Korrelators 50 über die
Leitungen 58 und 60 Signale an die Strahlbildungseinrichtungen 38 und 40 sowie über eine Leitung 62 an eine
'■> Wählvorrichtung 64 abgibt um eine gewünschte Gestalt
der Richtcharakteristik der StrahJeranordnung 22 und
eine Weiterschaltung der Richtung eines Richtstrahles der StrahJeranordnung 22 zu erreichen. Die Wählvorrichtung
64 enthält an sich bekannte Schaltmittel,
i» welche entweder elektrisch oder mechanisch arbeiten
und beispielsweise die Form eines Schrittschaltwerkes haben, um einzelne der Wandler 28 an die Strahlbildungseinrichtungen
38 und 40 anzukoppeln, wobei die Auswahl der Ankopplung entsprechend dem über die
is Leitung 62 zugeführten Signal erfolgt Dieses Weiterschalten
des Richtstrahles entsprechend dem schrittweisen Abtasten mit der Richtcharakteristik eines Radarsenders
ermöglicht es acr Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle
54, eine Information bezüglich der Einfallsrichtung einer Strahlung auf die Strahleranordnung 22,
beispielsweise bezüglich der Einfallsrichtung der Wellen 46, zu gewinnen. Winkelinformationen, welche von der
Winkelverfolgungs-Steuerquelle 54 auf der Leitung 66 dargeboten werden und Entfernungsinformationen,
welche von dem Korrelator 50 auf der Leitung 60 dargeboten werden, gelangen in einem Widergabegerät
70 zur Darstellung, welches üblicher Bauart sein kann, und beispielsweise von einer Kathodenstrahlröhre oder
von einer graphischen Darstellungseinrichtung gebildet sein kann. Der Signalgenerator 42, der Korrelator 50,
die Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54, das Wiedergabegerät 70 und die Strahlbildungseinrichtungen
38 und 40 werden durch Taktsignale einer Taktgebereinrichtung 72 synchronisiert. Die Taktsigna-Ie,
welche zu den Strahlbildungseinrichtungen 38 und 40 und der Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54 gelangen,
sind Taktimpulse, welche durch das Symbol C bezeichnet sind.
Die Multiplex-Schaltmittel 26 enthalten zusätzlich zu der Wählvorrichtung 64 eine Sende-Empfangs-Umschaltung
oder -Weiche 74 sowie Verstärker 76 und 78 zur Verstärkung der empfangenen Signale bzw. der
auszusendenden Signale. Die Sende-Empfangs-Umschaltung 74 hat die übliche Form und kann beispielsweise
eine Diodenschaltung sein, wie sie in Schallortungseinrichtungen oft Verwendung findet.
In Fig.2 ist eine typische Richtcharakteristik dargestellt, wie sie mit einer linearen Anordnung von
drei Strahlerelementen 80 erzielbar ist, die beispielswei· se von den in F i g. 1 gezeigten Wandlern 28 gebildet
sein können. In Fig.2 ist eine vierkeulige Richtcharakteristik dargestellt, wobei die Richtcharakteristik so
modifiziert ist, daß eine Keule wesentlich größer als die anderen Keulen ist. Die besonderen Abstände zwischen
den Strahlerelementen 80 und die Signalverzögerungen, welche zwischen den Signalen dieser Elemente 80
vorzusehen sind, um eine bestimmte Richtcharakteristik zu erreichen, werden nachfolgend eingehender behandelt.
Vergleicht man die Strahleranordnung 22 nach F i g. 1 mit der Anordnung der Strahlerelemente 80 nach
Fig. 2, so erkennt man, daß jede Gruppe von drei Wandlern 28 längs jeweils eines Durchmessers der
Strahleranordnung 22 der linearen Anordnung von drei Strahlerelementen 80 nach F i g. 2 gleichwertig ist.
Demgemäß kann die Richtcharakteristik nach Fig. 2 mit einer beliebigen Gruppe von drei Wandlern 28 längs
einer Durchmesserlinie der Gesamtanordnung 22 erzielt werden. Weiter kann durch selektives Einschal-
ten einer Gruppe aus drei Wandlern 28 durch die Wählvorrichtung 64 die Richtcharakteristik nach F i g. 2
um die Achse 36 der Strahleranordnung 22 nach F i g. 1 gedreht werden.
In F i g. 3 ist eine Untersicht eines Bootes oder Schiffes 82 gezeigt. An dem Bootskörper 82 ist ein
Gehäuse 86 befestigt, welches in akustischem Kontakt mit dem Wasser steht und eine Strahleranordnung 22
nach Fig.! enthält. Die Multiplex-Schaltmittel 26 sowie
die Sende- und Empfangsschaltung 24 des Systems 20 ι ο sind in F i g. 3 nicht dargestellt, doch befinden sich diese
Anlagenteile innerhalb des Bootes 82. Man erkennt, daß das System 20 eine Richtcharakteristik 88 erzeugt,
welche im wesentlichen die Gestalt einer Cardioide hat, wobei die Einkerbung 90 in Richtung des Bootshecks
gelegt ist, so daß Störgeräusche, welche durch die Bewegung des Wassers an der Schraubenwelle 92, der
Schraube 94 und dem Ruder 96 vorbei entstehen, stark abgeschwächt empfangen werden.
In Fig.4 ist ein Blockschaltbild einer Empfangs-Strahlbildungseinrichtung
48 gezeigt. Diese kann übliche Analog-Verzögerungsleitungen zur Verzögerung
der Signale zwischen benachbarten Strahlerelementen der Anordnung 22 nach F i g. 1 enthalten oder
aber digital aufgebaut sein, wobei Schieberegister zur Erzeugung der genannten Verzögerung vorgesehen
sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist also die Empfangs-Strahlbildungseinrichtung 38 digital aufgebaut
und enthält daher Tasteinrichtungen 98 zur -Tastung-der Signale der-Wandler 28, welche in Fig.4 jo
schematisch angegeben sind. Ferner enthält die Strahlbildungseinrichtung 38 Kombinationseinrichtungen
100 zur Kombination der Signale der Wandler 28 sowie Verzögerungseinrichtungen 102 zur Verzögerung
der Signale zwischen den Wandlern 28. Die Verzöge- ■*">
rungseinrichtungen 102 und die Kombinationseinrichtung 100 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die
F i g. 5 und 6 genauer beschrieben.
Die Strahlbildungseinrichtung 28 arbeitet folgendermaßen: Die von den Wandlern 28 empfangenen und in 4«
elektrische Signale umgeformten Signale laufen über die Multiplex-Schaltmittel 26 zu den jeweiligen Tastern
98. Jeder Taster ist üblicher Bauart und wird durch Taktimpulse betrieben, die von der Taktgebereinheit 72
nach F i g. 1 zugeführt werden.
Vorzugsweise enthält jeder Taster 98 einen Schalter oder ein Torschaltglied, das durch die Taktimpulse
erregt wird, um die empfangenen Signale zu tasten, sowie einen Vergleicher (in den Zeichnungen nicht
dargestellt) der einen Ausgangsimpuls auf der Leitung 5"
104 abgibt, wenn die betreffende Tastung des empfangenen Signales über einem bestimmten Schwellenwert
liegt Um die Erläuterung zu vereinfachen, sei angenommen, daß das empfangene Schallsignal sinusförmig
ist, und demgemäß wird die Größe des Schwellenwertes so gewählt, daß für jede positive
Halbwelle des ankommenden, sinusförmigen Signales eine Folge von Impulsen mit dem logischen Wert »1«
auf der Leitung 104 erzeugt wird, während für jede
negative Halbwelle der Sinuskurve das Ausbleiben eines Impulses auf der Leitung 104 oder gleichbedeutend der
logische Zustand »0« auf der Leitung 104 vorgesehen ist Die Taktimpulsfrequenz ist um einen Faktor von
beispielsweise 1024 größer als die Frequenz der empfangenen Signale, so daß insgesamt 1024 Tastungen <"
durchgeführt werdea Die 1024 Tastungen ermöglichen eine zehnstellige Auflösung der Phase des Empfangssignals,
d. h. in Schritten von etwa V30.
Wie aus dem Blockschaltbild nach F i g. 5 zu ersehen ist, enthält die Verzögerungseinrichtung 102 ein
Schieberegister 106 und einen digitalen Wähler 108, welcher auch als Dekodierungseinrichtung oder als
Multiplexschalter bezeichnet werden kann. Das Schieberegister 106 besitzt einen einzelnen Anschluß,
welchem das Eingangssignal zugeführt wird, und eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen mit Leitungen 110,
von denen jede einer Stufe des Schieberegisters 106 zugeordnet ist. Das Schieberegister 106 wird durch
Taktimpulse gesteuert, welche in Fig. 5 mit C bezeichnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß jeder
Impuls des Eingangssignales nach aufeinanderfolgenden Verzögerungszeitschritten an jeweils aufeinanderfolgenden
der Ausgangsanschlüsse zu den Leitungen 110 erscheint, wobei die Verzögerungsschritte gleich dem
Impuls-Zeitintervall zwischen den Taktimpulsen sind. Der digitale Wähler 108 besitzt eine Vielzahl von
Eingangsanschlüssen entsprechend der Anzahl der Leitungen 110 und einen einzigen Ausgangsanschluß.
Eine ganz bestimmte Verbindung wird zwischen einem der Eingangsanschlüsse und dem Ausgangsanschluß
jeweils entsprechend einer Binärzahl hergestellt, welche an einem mit D bezeichneten Eingang zugeführt und
von der in F i g. 4 gezeigten Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54 geliefert wird. Letztere kann also
vermittels des digitalen Wählers 108 einen bestimmten Ausgangsanschluß des Schieberegisters 106 auswählen,
so daß die Verzögerungseinrichtung 102 eine ganz bestimmte GröJ3e_jder^ Verzögerung zwischen, .ihren..
Eingangs- und Ausgangssignalen zu erzeugen vermag.
Aus F i g. 6 ersieht man, daß die Kombinationseinrichtung 100 digitale Wähler 112 und 114 enthält, die jeweils
dem digitalen Wähler 108 nach F i g. 5 ähnlich sind und auch in entsprechender Weise arbeiten. Die Kombinationseinrichtung
100 enthält weiterhin Mittel 116 zur Einbringung einer relativen Amplitudenänderung, einen
Operationsverstärker 118, einen Bandpaßfilter 120 und einen Taster 122, welcher ähnlich aufgebaut ist wie der
Taster 98 nach Fig.4. Die Kombinationseinrichtung 100 besitzt zwei Eingänge, von denen einer ein Signal
aus dem Taster 98 aufnimmt, während der andere ein Signal von der Verzögerungseinrichtung 102 empfängt.
Diese beiden Signale werden zu einem einzigen Ausgangssignal kombiniert. Die beiden Eingangssignale
können dadurch kombiniert werden, daß sie entweder summiert oder voneinander subtrahiert werden oder
indem zuerst eine Amplitudenänderung an einem der Signale vorgenommen wird, um dann einen Bruchteil
eines Signales mit dem anderen Signal zu kombinieren. Dies wird leicht durch Summationswiderstände (in der
Zeichnung nicht dargestellt) erreicht, die den Eingangsanschlüssen des Operationsverstärkers 118 vorgeschaltet
sind. Im vorliegenden Falle wird in der Einrichtung 116 eine Vielzahl von Summationswiderständen mit
unterschiedlichem Widerstandswert bereitgehalten, wobei die digitalen Wähler 112 und 114 das jeweilige
Eingangssignal an einen gewünschten Summationswiderstand ankoppeln. Die digitalen Wähler 112 und
114 haben die umgekehrte Funktion gegenüber dem digitalen Wähler 108, d. h. jeder der digitalen Wähler
112 und 114 besitzt einen einzigen Eingang und eine
Vielzahl von Ausgangsanschlüssen zu den Leitungen 124, wobei eine ganz bestimmte Verbindung zwischen
einem der Ausgangsanschlüsse und dem Eingangsanschluß entsprechend einer Binärzahl hergestellt wird,'
die über den Anschluß A zugeführt wird und von der in Fig. 1 gezeigten Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle
54 geliefert wird. Die beiden Eingangssignale zu der Kombinationseinrichtung 100 haben binäre digitale
Form und werden nach Kombination durch den Operationsverstärker 118 vermittels des Bandpaßfilters
120 in ein auf der Leitung 126 auftretendes Analogsignal umgeformt. Das Durchlaßband des Bandpaßfilters 120
ist so gewählt, daß der Filter die Frequenz der an der Strahlerordnung 22 nach Fig. 1 eintreffenden Schallstrahlung
durchläßt, während die Tastungsfrequenzen, welche durch die Taster 98 eingeführt werden, gesperrt
werden. Das auf der Leitung 126 auftretende Analogsignal wird dann durch den Taster 122 in ein binäres
digitales Signal umgeformt, das am Ausgangsanschluß der Kombinationseinrichtung 100 auftritt.
F i g. 7 zeigt ein Blockschaltbild der in F i g. 1 mit 4ö bezeichneten Sende-Strahlbildungseinrichtung. Diese
empfängt über die Leitung 128 von dem Signalgenerator 42 nach F i g. 1 eine Tastung eines Signales und formt
dieses Signal in Analogsignale um, die zur Aussendung durch die Wandler 28 geeignet sind. Die Strahlbildungseinrichtung
40 enthält Inverter 130, Verzögerungseinrichtungen 102, die zuvor schon im Zusammenhang mit
der Empfangs-Strahlbildungseinrichtung 38 erläutert wurden, eine Summationseinrichtung 132 und Bandpaßfilter
134. In der Strahlbildungseinrichtung 40 können Analogsignale verarbeitet werden und analoge Verzögerungsleitungen
Verwendung finden, doch wird gemäß einem bevorzugten, in F i g. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel
eine digitale Verzögerungseinrichtung 102 verwendet; wobei die digitale Form des Signales auf der
Leitung 128 ausgewertet wird. Jeder der drei Wandler 28, nämlich der linke, der mittlere und der rechte
Wandler 28, erhält jeweils gesonderte Signale, um eine Abstrahlung der Energie mit einer bestimmten Richtcharakteristik
zu erreichen. Die Amplitude der Signale für jeden der Wandler 28 wird durch Verstärker !36
gesteuert, was in Abhängigkeit von jeweils einem dem Anschluß A jedes Verstärkers zugeführten Signal der
Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54 nach F i g. 1 geschieht. Zur Ableitung des Signales für den linken
Wandler 28 wird das in digitaler Form vorliegende Signal auf der Leitung 128 durch den Bandpaßfilter 134
geleitet, dessen Durchlaßband eine Mittenfrequenz entsprechend dem von dem Wandler 28 abgegebenen
Schallsignal hat. Das Durchlaßband ist ausreichend schmal, um die Komponenten der Tastungsfrequenz so
stark abzudämpfen, daß nur das Signal des Durchlaßbandes über den zugehörigen Verstärker 136 und die
ίο Multiplexschaltung 26 zu dem betreffenden Wandler 28
gelangt. Zur Bildung des Signales für den rechten Wandler 28 wird das in digitaler Form vorliegende
Signal auf der Leitung 128 zuerst zu dem Inverter 130 geführt, hierauf durch die Verzögerungseinrichtung 102
verzögert, nochmals durch einen zweiten Inverter 130 invertiert und abermals durch eine Verzögerungseinrichtung
102 verzögert. Schließlich wird das Signal durch einen Bandpaßfilter 134 gefiltert, um sämtliche
Komponenten mit der Tastungsfrequenz zu beseitigen, so daß ein Grundbandsignal entsteht, das zur Abstrahlung
durch den rechten Wandler 28 geeignet ist. Jeder der Inverter 130 arbeitet digital und wandelt den
logischen Zustand entsprechend einer »1« in den logischen Zustand entsprechend einer »0« um und
umgekehrt. Jede der Verzögerungseinrichtungen 102 bewirkt eine geeignete Phasenverschiebung zwischen
den Signalen, welche von dem rechten und dem linken Wandler 28 ausgehen, so daß sich das gewünschte
Richtdiagramm ergibt. Der mittlere Wandler 28 erhält seine Signale über die Summationseinrichtung 132,
welche die Signale addiert, die jeweils von einer Verzögerungseinrichtung 102 und einem zugehörigen
Inverter 130 abgegeben werden. Das Schaltbild nach F i g. 7 ist analog zu dem Schaltbild nach F i g. 4
aufgebaut und zeigt eine Anordnung, die geeignet ist, eine vielkeiilige Sende-Richtcharakteristik zu erzeugen,
genauso, wie die Schaltung nach F i g. 4 geeignet ist, eine vielkeulige Empfangs-Richtcharakteristik zu verwirklichen.
ii: ι
Claims (4)
1. Richtstrahleranordnung, deren Einzelstrahler (28) in einer Ebene in relativ zur Wellenlänge kleinen
Abständen angeordnet sind und welche mit einer ϊ Schaltungseinrichtung zur Einstellung des Richtstrahls
verbunden ist, die versehen ist mit einer Wählvorrichtung (64) zur Auswahl einer von
mehreren, unterschiedliche Orientierung aufweisenden, linearen Strahlergruppen, weiter mit zwei ι ο
Kombinationseinrichtungen (100) zur jeweiligen Kombination der Signale der Strahler je einer
Untergruppe der ausgewählten Strahlergruppe, ferner mit einer weiteren Kombinationseinrichtung
(100) zur Kombination der Signale der beiden genannten Kombinationseinrichtungen und mit
Verzögerungsmitteln (102), die jeweils einem Eingang der beiden erstgenannten Kombinationseinrichtungen
und der weiteren Kombinationseinrichtung vorgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungsmittel (102) bezüglich ihrer Verzögerungswerte einstellbar veränderlich
sind, wobei die Orientierung des genannten Richtstrahls in einer zur Anordnungsebene
senkrechten Ebene von der Größe der Verzögerungswerte abhängig ist.
2. Strahleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Wählvorrichtung (64)
eine Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle (54) gekoppelt ist, welche auch mit den Verzögerungsmitteln
(102) zur Einstellung von deren Verzögerungszeiten verbunden (58) ist.
3. Strahleranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Korrelationseinrichtung
(50) und mit einem Signalgenerator (42) verbindbar ist, welcher mit der Korrelationseinrichtung
(50) gekoppelt ist, die zum Vergleich der über die ausgewählten Einzelstrahler ausgesendeten
Signale mit den entsprechenden, von diesen Einzelstrahlern empfangenen Echosignalen dient
und die ihrerseits die Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle (54) steuert.
4. Strahleranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Signalgenerator
(42) und die Einzelstrahler (28) Einrichtungen (136) zur Einführung von Amplitudenänderungen an zu
bestimmten Einzelstrahlern gelangenden Signalen des Signalgenerators gegenüber zu anderen Einzelstrahlern
gelangenden Signalen geschaltet sind.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00268416A US3821740A (en) | 1972-07-03 | 1972-07-03 | Super directive system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2333531A1 DE2333531A1 (de) | 1974-01-24 |
DE2333531C2 true DE2333531C2 (de) | 1984-04-05 |
Family
ID=23022908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2333531A Expired DE2333531C2 (de) | 1972-07-03 | 1973-07-02 | Richtstrahleranordnung mit einer Schaltungseinrichtung zur Einstellung des Richtstrahls |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3821740A (de) |
JP (1) | JPS5736549B2 (de) |
CA (1) | CA999963A (de) |
DE (1) | DE2333531C2 (de) |
FR (1) | FR2237322B1 (de) |
GB (2) | GB1415440A (de) |
IT (1) | IT985220B (de) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4855963A (en) * | 1972-11-08 | 1989-08-08 | Exxon Production Research Company | Shear wave logging using acoustic multipole devices |
US3978445A (en) * | 1974-11-19 | 1976-08-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Asw intercept localization sonar |
EP0008455B1 (de) | 1978-08-21 | 1984-03-14 | Leslie Kay | Verfahren und Einrichtung zum Anzeigen des Vorhandenseins oder der Lage von Objekten |
GB2048478A (en) * | 1979-03-20 | 1980-12-10 | Gen Electric Co Ltd | Ultrasonic imaging system |
GB2074392B (en) * | 1980-04-03 | 1984-06-06 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd | Method and apparatus for burying an underwater cable |
FR2523375A1 (fr) * | 1982-03-10 | 1983-09-16 | Europ Agence Spatiale | Dispositif de compensation des distorsions des reflecteurs pour antennes de reception et/ou transmission d'ondes a faisceaux multiples |
US4932003A (en) * | 1982-05-19 | 1990-06-05 | Exxon Production Research Company | Acoustic quadrupole shear wave logging device |
US6310832B1 (en) * | 1982-11-17 | 2001-10-30 | Raytheon Company | Interpolated beamforming tracker |
US4774693A (en) * | 1983-01-03 | 1988-09-27 | Exxon Production Research Company | Shear wave logging using guided waves |
US4649391A (en) * | 1984-02-01 | 1987-03-10 | Hughes Aircraft Company | Monopulse cavity-backed multipole antenna system |
US4682308A (en) * | 1984-05-04 | 1987-07-21 | Exxon Production Research Company | Rod-type multipole source for acoustic well logging |
USRE33472E (en) * | 1984-05-04 | 1990-12-04 | Exxon Production Research Company | Rod-type multipole source(for) and receiver for acoustic well logging |
USRE33837E (en) * | 1984-05-10 | 1992-03-03 | Exxon Production Research Company | Method and apparatus for acoustic well logging |
US4685091A (en) * | 1984-05-10 | 1987-08-04 | Exxon Production Research Co. | Method and apparatus for acoustic well logging |
FR2567670B1 (fr) * | 1984-07-10 | 1988-01-22 | Cgr Ultrasonic | Dispositif de focalisation electronique d'ondes ultrasonores |
GB2180935A (en) * | 1985-09-26 | 1987-04-08 | Stc Plc | Sonic range and bearing finder |
FR2589011B1 (fr) * | 1985-10-22 | 1988-10-14 | Thomson Csf | Antenne reseau a balayage conique et radar comportant une telle antenne |
US5457465A (en) * | 1987-09-01 | 1995-10-10 | Ball Corporation | Conformal switched beam array antenna |
US4832148A (en) * | 1987-09-08 | 1989-05-23 | Exxon Production Research Company | Method and system for measuring azimuthal anisotropy effects using acoustic multipole transducers |
SE459890B (sv) * | 1987-11-24 | 1989-08-14 | Consilium Marine Ab | Givaranordning foer akustisk logg |
US4995008A (en) * | 1989-12-27 | 1991-02-19 | Exxon Production Research Company | Method of using a circularly-polarized source to characterize seismic anisotropy |
US6768456B1 (en) * | 1992-09-11 | 2004-07-27 | Ball Aerospace & Technologies Corp. | Electronically agile dual beam antenna system |
US5509304A (en) * | 1994-08-10 | 1996-04-23 | Radian Corporation | Phased array acoustic antenna system |
US5544525A (en) * | 1994-08-10 | 1996-08-13 | Radian Corporation | Atmospheric remote sensing instrument system |
US5661489A (en) * | 1996-04-26 | 1997-08-26 | Questech, Inc. | Enhanced electronically steerable beam-forming system |
US6844849B1 (en) * | 2003-07-10 | 2005-01-18 | Codar Ocean Sensors, Ltd. | Circular superdirective receive antenna arrays |
EP1735586B1 (de) * | 2004-03-03 | 2018-02-14 | Metis Design Corporation | Einrichtung zur beschädigungserkennung |
WO2006041513A1 (en) | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Metis Design Corporation | Sensor infrastructure |
US7372776B2 (en) * | 2006-02-23 | 2008-05-13 | Image Acoustics, Inc. | Modal acoustic array transduction apparatus |
US7533578B2 (en) * | 2006-04-18 | 2009-05-19 | Metis Design Corporation | Triangulation with co-located sensors |
CN102832447A (zh) * | 2011-06-17 | 2012-12-19 | 云南银河之星科技有限公司 | 一种平面五环圆极化天线 |
US9666941B2 (en) * | 2012-11-26 | 2017-05-30 | General Electric Company | Modular parallel beamforming system and associated methods |
US9183829B2 (en) * | 2012-12-21 | 2015-11-10 | Intel Corporation | Integrated accoustic phase array |
BR112019003245A2 (pt) * | 2016-09-27 | 2019-06-18 | Halliburton Energy Services Inc | transdutor ultrassônico multidirecional de fundo de poço e sistema ultrassônico multidirecional de fundo de poço |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3124801A (en) * | 1964-03-10 | x x x x x | ||
CA839414A (en) * | 1970-04-14 | Luther W. Ricketts, Jr. | Direction finder beam former | |
US3176262A (en) * | 1960-04-06 | 1965-03-30 | Raytheon Co | Directional sonar systems |
US3526872A (en) * | 1966-11-25 | 1970-09-01 | Us Navy | Compensating switch for sonar |
US3594718A (en) * | 1966-12-30 | 1971-07-20 | Texas Instruments Inc | Shift register time compressor for sonar signal correlation |
US3560985A (en) * | 1967-08-04 | 1971-02-02 | Itt | Compact steerable antenna array |
-
1972
- 1972-07-03 US US00268416A patent/US3821740A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-05-29 IT IT50260/73A patent/IT985220B/it active
- 1973-06-11 CA CA173,660A patent/CA999963A/en not_active Expired
- 1973-06-22 GB GB2981173A patent/GB1415440A/en not_active Expired
- 1973-06-22 GB GB2364475A patent/GB1427000A/en not_active Expired
- 1973-07-02 DE DE2333531A patent/DE2333531C2/de not_active Expired
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Also Published As
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IT985220B (it) | 1974-11-30 |
GB1427000A (en) | 1976-03-03 |
CA999963A (en) | 1976-11-16 |
US3821740A (en) | 1974-06-28 |
FR2237322A1 (de) | 1975-02-07 |
JPS5736549B2 (de) | 1982-08-04 |
JPS4959556A (de) | 1974-06-10 |
GB1415440A (en) | 1975-11-26 |
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