DE2407921B2 - Anordnung von elektroakustischen Elementarwandlern - Google Patents

Anordnung von elektroakustischen Elementarwandlern

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DE2407921B2 DE2407921A DE2407921A DE2407921B2 DE 2407921 B2 DE2407921 B2 DE 2407921B2 DE 2407921 A DE2407921 A DE 2407921A DE 2407921 A DE2407921 A DE 2407921A DE 2407921 B2 DE2407921 B2 DE 2407921B2
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    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
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    • G10K11/346Circuits therefor using phase variation
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Description

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Anordnung von Durcäi die Erfindung sail die Aufgabe getost weiden, ** elektroakustischen Elementamandlera zu einem Sy- elektroakustische Eleraentarwandler derart zu «dnaa
Stan nut Richtwirkung für das Senden oder iien System mit Richtwirkung anzuordnen, daß die Vor-
Empiang von Schallwellen mit einer Vorformung von formung von mehreren Empfo»gs<- oder Sendebündela
amplitudenbewerteten Sende- oder Empfangsbün- 5 nuremekiemeABzshlveBaaigehQriganelektrceuscbeo
deta, in welchem der aktive Teil der Wandler aus Schaltungen erfordert, wobei in dem Fall einer Vor-
klemen Platten aus piezoelektrischem Material ge- formung von amplituden- uad phasenbewerteten
bildet ist, deren beide einander gegenüberliegende Schidlwellenbündeln, die in bezug auf die axiale
parallele Stirnflächen mit Elektroden versehen sind. Richtung keine Richtungsabweichung aufweisen, diese
Anordnungen dieser Art wer^m insbesondere in io Anzahl sogar Null sein solL
Unterwasserortungssystemen verwendet. Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist eine An-
Es ist zweckmäßig, daran zu erinnern, daß die Ordnung der eingangs genannten Art dadurch gekennelektroakustischen Wandler die Eigenschaft dt: wech- zeichnet, daß mindestens eine der Elektroden von selseitigcj Verwendbarkeit haben, die es ermöglicht, sektorfbrmigen leitenden Flächen gebildet ist, die vonsie in der Unterwasserakustik als Strahler bei der Aus- 15 einander isoliert sind, so daß diese Elektrode in sendung und als Unterwasserschallempfänger beim mehrere unabhängige Unterelektroden unterteilt ist, Empfang zu verwenden, und zwar insbesondere in die in denselben Querschnittebenen der Platten angeaktiven und passiven Unterwasserortungssystemen. ordnet sind, daß sich die Vorformung dadurch ergibt.
Es ist Stand der Technik, daß verschiedene Schwin- daß gewählte Elektrodensektoren von verschiedenen, gungstypcn eines hohlzylinderförmigen Wandlers aus 20 für ein gleiches Bündel verwendeten Wandlern unterpiezoelektrischer Keramik ausgewertet werden, der einander verbunden sind, daß die Flächeninhalte der mit mehreren Sektoren versehen in. die auf die Elektrodensektoren unterschiedliche Werte haben und ZyJinderwände verteilt sind und ringförmige Elekiro- sich die Amplitudenbewertung dadurch ergibt, daß den bilden, welche axial übereinander angeordnet und Elektrodensektoren gewählt werden, deren Flächenvoneinander isoliert sind; jedem Elektrodenpaar ent- 2s inhalte zu den gewünschten Amplitudenbewertungsspricht ein besonderer Scbwingungstyp. Derartige koeffizienten proportional sind, und daß durch Paral-Ausführungsformen sind beispielsweise in den US-PS lelschalten von gegebenen Sektoren Flächeninhalte 35 59 162 und 35 64491 beschrieben und beziehen geschaffen werden können, deren Werte zu anderen sich nur auf röhrenförmige Anordnungen aus piezo- Amplitudenbewertungskoeffizienten gemäß einem vorelektrischer Keramik. Eine Ausführungsform dieser 30 bestimmten Verhältnis proportional sind.
Art ermöglicht es, Bündel mit Richtungsabweichung Die obengenannten Nachteile werden also vermiedurch Sinus- und Cosinusbewertung mit Teilen aus den, indem eine feste Vorformung von Bündeln, die verKeramik zu bilden, die in Sektoren aufgeteilt sind, schachtel* sein können, vorgenommen wird, und zwar indem unterschiedliche Schwingungstypen dieser Teile durch einfache Vorverdrahtung der Wandleranordaus Keramik ausgewertet werden. Jedes Teil aus 35 nung. wobei die Anzahl von Verbindungen zwischen Keramik kann jedoch nur in einer einzigen Schwin- der Anordnung und ihren zugeordneten Empfangsgungsart auf einmal erregt werden, was die Ver- schaltungen gleich der Anzahl von auf diese Weise schachtelung von mehreren Bündeln unmöglich macht. vorgeformten verschiedenen Bündeln ist. Eine Aus-
Ubrigens ist die Bildung von Bündeln mit Richtungs- wahl der entsprechenden Flachen dieser Sektoren
abweichung bereits beschrieben worden, und zwar 40 ermöglicht die Amplitudenbewertung der von diesen
beispielsweife in der FR-PS 13 53 531. Wandlern gelieferten elektrischen Signale, wobei die
So ist es bei einer akustischen Anordnung, die von Vorformung des Bündels durch einfache elektrische einem Netz bzw. System von elektroakustischen Parallelschaltung dieser Flächen erreicht wird.
Wandlern gebildet ist, bereits bekannt, verschiedene Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfinelektrische Anordnungen ·οη bestimmten Wandlern 45 dung werden die unabhängigen Elektroden von leizu verwirklichen, um feste, vorgeformte Empfangs- tenden Flächen einer gedruckten Schaltung gebildet, bündel oder Empfangskanäle zu erhalten. Zu diesem und die Sektoren sind konzentrisch und offen.
Zweck werden zugehörige elektronische Schaltungen Nach noch einer zweckmäßigen Weiterbildung der allgemein verwendet, um die Amplituiln-und Phasen- Erfindung ist die gedruckte Schaltung doppelseitig bewertung sowie die Summierung der elektrischen 50 ausgeführt, die Sektoren sind ringförmig und ihr AnSignale, die von den Wandlern jeder Anordnung Schlußpunkt liegt am Rand der kleinen isolierenden abgegeben werden, zu verwirklichen. Platte der Schaltung.
Einen Nachteil solcher Anordnungen stellt die be- Für das Senden oder den Empfang mit der Vor-
trächtliche Anzahl von zugehörigen elektronischen formung des Schallwellenbündels wird eine Ampli-
Schaltungen dar, die erforderlich sind, um eine Vor- 55 tudenbewertung der von den Wandlern gelieferten
formung von festen und verschachtelten Empfangs- elektrischen Signale vorgenommen,
bündeln zu erreichen. Außerdem, je größer die Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
Anzahl von Elementarwandlern ist, die die Anord- folgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels
nungen bilden, um so umfangreicher ist die Anzahl von der F.rfindunji unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
Verbindungen zwischen diesen Wandlern und ihren 60 Es zeigt
zugeordneten elektronischen Schaltungen. Das kann F i g. 1 eine auseinandergezogene Teilansicht einei
besonders hinderlich sein, wenn der zulässige Platz- Wandleranordnung nach der Erfindung,
bedarf für diese Verbindungen verhältnismäßig be- l· i g. 2 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Aus
schränkt ist, was bei einer großen Anzahl von Seefahr- führungsform einer als gedruckte Schaltung ausge
zeugen der Fall ist, bei welchen man überdies danach 6s führten Elektrode nach der Erfindung und
trachtet, die Anzahl von elektronischen Schaltungen, F i g. 3 ein Schaltschema für eine Vorformung eine:
die den Unterwasserortungselementen zugeordnet Bündels mit Richtungsabweichung nach der Erfin
sind, soweit wie möglich zu verringern. dung.
Es ist bekannt, daß die elektrische Ersatzschaltung für eine polarisierte Platte aus piezoelektrischem Keramikmateriäl, die mindestens zwei planparallele, jeweils mit einer Elektrode versehene Flächen aufweist und der Schwingungswirkung eines Schalldrucks ρ mit einer Frequenz ausgesetzt ist, die weit unter der des ersten Resonanzmodus der Platte liegt, aus einem Generator der Spannung u = fe,p in Reihe mit einem Kondensator der Kapazität C =* Jc2S besteht, wobei Jc1 und Jc2 Konstanten sind, die sich auf die betreffende Platte beziehen, und wobei S die Oberfläche der kleinsten der beiden Elektroden ist, sofern diese Elektroden ungleiche Oberflächen haben.
Wenn man η Keramikplatten ähnlich den oben beschriebenen betrachtet, die alle dieselben Konstanten ic, und Jc2 und Elektroden haben, deren Oberflächen S1 bzw. S2 bzw. ... S, bzw. ... Sn sind, und die in einer Reihe zu einem linearen System mit einem Abstand <f, zwischen der Platte der Stelle i und der der Stelle 1 angeordnet sind, wobei das auf diese Weise gebildete System eine ebene Schallwelle mit einem Einfallswinkel θ in bezug auf die zu dem linearen System senkrechte Ebene empfängt, so weiß man, daß die Verteilung des Druckes p, längs dieses Systems folgenden Ausdruck hat:
p, = P1 e'«·, wobei ρ,
sin Θ
ς IV,
gilt und λ die Schallwellenlänge ist.
Durch Parallelschalten sämtlicher η Keramikplatten und unter Berücksichtigung der elektrischen Ersatzschaltung dieses linearen Systems läßt sich zeigen, daß die Spannung U, die an den Klemmen der Anordnung auftritt, den Ausdruck
hat und folglich von den Oberflächen Sf der Elektroden jedes Bauteils des Systems linear abhängig ist.
Es ist bekannt, daß zum Erzielen eines Empfangsbündels, welches in der Mittelebene eines linearen Systems zentriert ist, das aus η identischen, nicht parallelgeschalteten Empfangswandlern mit einem gewählten Richtwirkungsgesetz gebildet ist, eine Korrektor pro Amplitudenbewertungsschaltung jedes von den verschiedenen Bauteilen des Systems bzw. Netzes oder Gitters gelieferten Schallsignals erforderlich ist, bevor die Summierung dieser Signale vorgenommen wird, die nun mittels einer elektronischen Schaltung, wie beispielsweise einem Operationsverstärker, ausgeiShTt werden muß. An dem Ausgang dieser etektro- rüschen Schaltung hat die auf diese Weise erhaltene Spannung U des Ausdruck
U =
wobei Ai die gewählten Amplitudeabewertungskoeffizfenten sind. Sn Vergleich dieses Ausdruckes for die Spannung V mt demjenigen, den man mit einem linearen System erhält, dessen Empfänger sämtlich parallel geschattet sind, zeigt, daß in den beiden Fällen dasselbe Resultat erhalten werden kann, und zwar t&ter der Bedingung, daß Elektrodenflächen S1 gewählt werden, die zu den entsprechenden gewünschten Bewertungskoeffizienten A1 proportional sind. Dieselbe Überlegung gilt auch für ein zwei- oder dreidimensionales System oder Netz von Wandlern sowie für ein gekrümmtes System oder Netz.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird deshalb ein axiales Bündel mit Richtwirkung und mit Amplitudenbewertung des Signals gebildet, indem ein System oder Netz von elektroakustischen Wandlern verwendet wird, in welchem diese Wandler aus piezoelektrischen Keramikplatten bestehen, die elektrisch parallel geschaltet sind. Die Flächen der Elektroden dieser Platten werden proportional zu den gewünschten Amplitudenbewertungskoeffizienten gewähll Wenn die Keramikplatten der Wandlerelemente alle identisch gewählt sind, so bedeutet das, daß mindestens die eine ihrer Elektroden nicht die gesamte Keramikfläche bedeckt. Man kann folglich auf derselben Fläche weitere Elektroden anordnen, die auf diese Weise ermöglichen, denselben Wandler für mehrere verschiedene verschachtelte Wege zu verwenden, sofern die auf ein und derselben Plattenfläche angebrachten Elektroden gut voneinander elektrisch isoliert sind.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die herkömmlichen Montage- und Schutzteile weggelassen worden, um die Zeichnung nicht zu überladen. Aus demselben Grund sind die angeschlossenen elektronischen Schaltungen des Empfängers, zu welchen die Ausgangsklemmen der Wandleranordnung führen, schematisch durch Blöcke dargestellt.
Die dargestellte Anordnung besteht aus einem zweidimensionalen ebenen System aus vier elektroakustischen Wandlern 1 bis 4 einer piezoelektrischen Sandwichbauart nach L an ge ν in mit einem Vorspannungsstift 5. die auch unter der Bezeichnung »Tonpilz« bekannt ist. Ein Wandler, wie etwa der Wandler 1, besteht aus einem passiven Teil, beispielsweise aus Metall, der von einer vorderen Masse oder einem Schalltrichter 10 und einer hinteren Masse oder Gegenmasse 11 gebildet wird, zwischen welchen der aktive Teil oder »Motor« eingefügt ist, der von einem Stapel von kreisförmigen Platten 12 und 13 aus piezoelektrischer Keramik gebildet wird. Bei dem für F i g. 1 gewählten Beispiel beträgt die Anzahl dieser Platten 12 und 13 zwei, sie tragen Elektroden 14, 15 und 16 und sind gegcnphasig geschaltet.
Bei einer besonderen Ausführungsform einer bekannten und in Fig. 1 nicht dargestellten Bauart bestehen die Elektroden 14,15 und 16 aus Flächen, die durch Versilberung der ebenen Flächen der Platten 12 und 13 metallisiert worden sind.
Bei dem dargestel'ten Ausführungsbeispiel ist die Elektrode 16, die auf die Flächen aufgebracht ist, welche mit den Platten 12 und 13 in Berfifenmg sind, in zwei Unterelektroden unterteilt, die durch die verschiedenen Kreissektorea 17 and f8 gebildet sind, welche man durch Veresterung erhält. Zur Beseitigung der Schwierigkeit, die sich daraus ergeben würde, daß bei der Montage die entsprechenden Metallelektrode« der Platten 12 aod 13 genau überemasder angeordnet werden mfesen, werden bei der dargestellten Aaerdneng diese Elektroden, wie etwa die Elektrode 1$, als doppelseitige gedruckte Schaltung ausgeführt. Die entsprechenden Stirnflächen der Platten 12 and 13 weisen mmkekaeamah Versilberung metallisierte Oberfläche aaf und die isolierende kleine
Platte 16 mit doppelseitiger gedruckter Schaltung trägt beiderseits die Unterelektroden 17 und 18 und ist zwischen die Stirnflächen dieser Platten eingespannt. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Elektroden 14, 24, 34, 44 und 15, 25, 35, 45 sämtlich mit einer gemeinsamen Klemme — R verbunden. Der Sektor 17 der Elektrode 16 des Wandlers 1 und der Sektor 27 der Elektrode 26 des Wandler s 2 sind jeweils an eine Klemme + R1 angeschlossen und legen ein erstes Empfangsbündel F1 fest. Der Sektor 28 der Elektrode 26 des Wandlers 2, der Sektor 37 der Elektrode 36 des Wandlers 3 sowie der Sektor 47 der Elektrode 46 des Wandlers 4 sind an eine Klemme 4 R2 angeschlossen und legen auf diese Weise ein zweites Empfangsbündel F2 fest, das mit F1 verschachtelt ist, Ein drittes Bündel F3, das mit F1 und F2 verschachtelt ist, wird dadurch gebildet, daß die Sektoren 18 und 48 der Elektroden 16 bzw. 46 der Wandler 1 bzw. 4 jeweils an eine Klemme + R3 angeschlossen sind.
Um zu vermeiden, daß bestimmte Empfangsrichi ungen in bezug auf andere bevorrechtigt sind, sind die Elektrodensektoren, wie etwa 17 und 18, vorzugsweise in Form von konzentrischen, ebenen, offenen Ringen ausgeführt, wie es das Ausführungsbeispiel von F i g. 2 zeigt. Um eine Serienfertigung der kleinen Platten, wie etwa 16, zu gestatten, trägt außerdem jede von ihnen dieselbe Anzahl von Ringsektoren 161 bis 167. Im übrigen können mehrere dieser Sektoren gleiche Flächen haben, was ermöglicht, daß derselbe Wandler, der mit demselben Amplitudenbewertungskoeffizient versehen ist, für zwei verschiedene verschachtelte Bündel verwendet werden kann.
Bei einer Anordnung von Elementarwandlern ist es außerdem möglich, feste, mit Richtungsabweichung versehene Empfangsbündel vorzufornien. Es ist bekannt, zu diesem Zweck die Signale u,, die von jedem der Empfänger geliefert werden, einerseits nach einem Bewertungsgesetz mit X1 cos <i, und andererseits gemäß einem Gesetz mit X1 sin «, zu bewerten, wobei
T' sin W gi't und wobei G0 der Winkel
um einen
auf diese Weise erhaltenen Werte eine Spannung U, die das Bündel mit einer Richtungsabweichung um einen Winkel B0 darstellt:
U = U1
cos
sin
1 1
Während der Berechnung der Summen
40
sin θ0
der gewünschten Richtungsabweichung des Bürdeis
isl. Nach Bildung der Summen 2Z". ^1 cos n, und
η 1
YJu1A1SmU, und Phasenverschiebung der letzteren Wert von -ί liefert eine Summe der beiden tungen, indem Elektroden ähnlich der in F i g. 2 dargestellten Elektrode 16 verwendet werden, die eine gerade Anzahl von verschiedenen Sektoren haben. Die Hälfte dieser Sektoren trägt die zu X.-cosa,-proportionalen Flächen, wohingegen die andere Hälfte die zu Aj sin «, proportionalen Flächen trägt.
Wie das vereinfachte Schema von F i g. 3 zeigt, welches lediglich als Beispiel angegeben ist und in welchem die vier Wandler 1,2,3 und 4, die in der Anordnung G verwendet werden, um ein Empfangsbündel mit Richtungsabweichung zu bilden, lediglich durch ihre Elektroden 16 bzw. 26 bzw. 36 bzw. 46 dargestellt sind, erhält man diese Zwischensummen, indem man gemäß vier verschiedenen elektrischen Anordnungen
cos ak
2Z u, A1
und
cos α,
1 sin u„
u„A„ sin u„
jeweils die Sektoren, die sich auf die positiven X1 cos «, beziehen, die sich auf die negativen X, cos «, beziehen, die sich auf die positiven X, sin u, beziehen und die sich auf die negativen X1 sin«, beziehen, untereinander parallel schaltet. Diese Schaltungsverbindungen werden direkt auf der Höhe der Anordnung G vorgenommen. Die vier Zwischensummen, die man auf diese Weise erhält, werden schließlich einer Einrichtung H aus verschiedenen zugehörigen elektronischen Schaltungen der Anordnung G zugeführt. Diese Einrichtung H weisi zwei Summierverstärker 51 und 52 auf, die jeweils einen —Vorzeicheninvertierungseingang, der die negativen Zwischensummen 2Z empfängt, und einen +-Eingang ohne Vorzeichenänderung haben, der die Summen 2Z empfängt. An
dem Ausgang der Schaltungen 51 und 52 erhält man die Summen
50 und
Letztere wird einem π/2-Phasen verschieber 6 zugeführt. Eine Summierschaltung 7, die an ihren beider + -Eingängen die Werte
j cos
aod
wird die Tatsache berücksichtigt, daß die Ausdrücke cosa, and sin α,· auch negativ sein kdnnea, was die Bniten c vm vier Zwischeasaninien an Stelle von zwei uad dass one Vorzeicoenändening der negativen Summen erforderlich macht. Bei dem hier beschriebenen Ausfuhrungsbeispid erhält man diese Zwischensranmen direkt ohne zugehörige elektronische Schal- cos β, und j
sm α,
60 empfängt, liefert an ihrem Ausgang die Spannung U die für eine Ausweitung durch die in F i g. 3 nicfe dargestellten Empfangseinrichtungen bestimmt ist
Die beschriebene Anordnung Ton eiektro
akustischen EJementarwandJern ermöglicht folglid
die Beseitigung von 4JV jrn und 4M Bewer tungsschaltangen, wobei N die Anzahl von ver schiedenen vorgeformten Bündeln ist Sie ermöglkt
509536/35
1655
\J I \J tu
tber hinaus die Verringerung der Anzahl von iltungsverbindungen zwischen der Wandleraniung und den zugeordneten elektronischen Schalten,
s ist somit eine Anordnung von elektroakustischen
Wandlern mit vorgeformten festen 3ündeln beschrieben worden, die eine minimale Anzahl von zugehörigen elektronischen Schaltungen und von Schaltungsverbindungen zwischen den Schaltungen und den die Anordnung bildenden Wandlern aufweist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Anordnung von elektroakustischen Elementarwandlern zu einem System mit Richtwirkung s für das Senden oder den Empfang von Schallwellen mit einer Vorformling von amplitudenbewerteten Sende- oder Empfangsbündeln, in welchem der aktive Teil der Wandler aus kleinen Platten aus piezoelektrischem Material gebildet so ist, deren beide einander gegenüberliegende parallele Stirnflächen nut Elektroden versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden von sektorförmigen leitenden Flächen (17, 18; 27, 28; 47, 48) gebildet ist, die voneinander isoliert sind, so daß diese Elektrode (16; 26; 46) in mehrere unabhängige Unterelektroden unterteilt ist, die in denselben Querschnittebenen der Platten angeoidnet sind, daß sich die Vorformling dadurch ergibt, daß gewählte Elektrodensektoren von verschiedenen, für ein gleiches Bündel verwendeten Wandlern untereinander verbunden sind, daß die Flächeninhalte S1 der Elektrodensektoren unterschiedliche Werte haben und sich die Amplitudenbewertung dadurch ergibt, daß Elektrodensektoren gewählt werden, deren Flächeninhalte zu den gewünschten Amplitudenbewertungskoeffizienten A1 proportional sind, und daß durch Parallelschalten von gegebenen Sektoren Flächeninhalte geschaffen werden können, deren Werte zu anderen Amplitudenbewertungskoeffizienten gemäß einem vorbestimmten Verhältnis proportional sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodensektoren ringförmig und konzentrisch sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (16; 26; 36; 46) durch die leitenden Flächen (17, 18; 27, 28; 37 47, 48) von kleinen Drucksckaltungsplatten ge bildet sind, die den gegenüberliegenden, niehl metallisierten parallelen Stirnflächen der kleiner Platten (12, 13; 22, 23; 32, 33; 42, 43) aus pieza elektrischem Material zugeordnet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurct gekennzeichnet, daß die Elektrodensektoren offene Ringe (161 bis 167) sind, deren Anschlußpunktt sämtlich am Rand der kleinen Druckschaltungsplatte angeordnet sind.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 4, bei welcher mindestens zwei der vorgeformter! Bündel miteinander verschachtelt sind, dadurct] gekennzeichnet, daß diese Verschachtelung dadurch erzielt wird, daß gleichzeitig zwei verschiedene Elektrodensektoren in jedem der Elementarwandler verwendet werden, die diesen beiden Bündeln gemeinsam sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, bei welcher die vorgeformten und amplitudenbewerteten Bündel außerdem mit Richtungsabweichung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden dei verwendeten Elementarwandler eine gerade Anzahl von Sektoren aufweisen, deren Flächen jeweils zur Hälfte zu Koeffizienten Ax cos at und A1 sin α,;
proportional sind, mit «, = —y^ sin ®o, wobei
d, der Abstand zwischen zwei Elementarwandlern. / die mittlere Schallwellenlänge des Frequenzbandes und (-)0 der Winkel der gewünschten Richtungsabweichung für das Bündel ist, daß diese Sektoren derart verbunden sind, daß entsprechend vier verschiedene elektrische Anordnungen gebildet sind, nämlich
die erste
cos <ik für die Summe der positiven At cos
die zweite Vu, A1 cos «, für die Summe der negativen A1 cos «,·
+
die dritte ^Zu11,/4,„ sin u,„ für die Summe der positiven A{ sin «,
die vierte ]Fj<„ An sin a„ Tür die Summe der negativen A1 sin α,,
und daß eine Einrichtung (H) aus zugehörigen elektronischen Schaltungen vorgesehen ist, die aus diesen Summen eine Spannung U bildet, die für das so vorgeformte Bündel mit Richtungsabweichung charakteristisch ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (H) aus zugehörigen elektronischen Schaltungen aus zwei Summierern (51, 52) besteht, die jeweils einen (-)-lnvertiereingang aufweisen, daß der erste Summierer (51) an einen Eingang eines dritten Summierers (7) die Summe ^Zu./l.cosri, liefert, während der zweite Summierer (52) an einen anderen Eingang dieses dritten Summierers (7) mittels eines j -Phasenschiebers (6) einen Wert j ^Tu/A ,sin «f liefert, und daC
die gesuchte Spannung U an dem Ausgang dieses dritten Summierers (T) erhalten wird.
DE19742407921 1973-02-23 1974-02-19 Anordnung von elektroakustischen Elementarwandlern Expired DE2407921C3 (de)

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FR7306565A FR2219598B1 (de) 1973-02-23 1973-02-23
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Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2407921A1 DE2407921A1 (de) 1974-09-05
DE2407921B2 true DE2407921B2 (de) 1975-09-04
DE2407921C3 DE2407921C3 (de) 1976-04-08

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DE2407921A1 (de) 1974-09-05
FR2219598B1 (de) 1978-12-01
JPS49115790A (de) 1974-11-05
GB1457297A (en) 1976-12-01
JPS5418911B2 (de) 1979-07-11
US3890591A (en) 1975-06-17
FR2219598A1 (de) 1974-09-20
IT1008295B (it) 1976-11-10

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