DE2709647A1

DE2709647A1 - Schallantenne

Info

Publication number: DE2709647A1
Application number: DE19772709647
Authority: DE
Inventors: Philippe Maurice Cluzel
Original assignee: Etat Francais
Current assignee: Etat Francais
Priority date: 1976-03-08
Filing date: 1977-03-05
Publication date: 1977-09-15
Also published as: FR2344199B1; GB1539143A; DE2709647C2; FR2344199A1; US4160230A

Description

Dlpl.-lng. G. SchliebS (/ β1 Darmstadt Claudiusweg 17A

Patentanwalt Telefon (06151) 4 6753

Postscheckkonto: Frankfurt a. M. 1111 57-606 Bankverbindung: Deutsche Bank AG., Darmstadt

Konto-Nr. 461434 Γ Patentanwalt Dipl.-Ing. Schllebs, 81 Darmstadt, Claudiusweg 17A π Telegramme: inventron

An das

Deutsche Patentamt

Zweibrückenstraße 12
München 2

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IhrZelchen IhrSehreiben Mein Zeichen E 250 hl ^Τ«Ό 3·3·1977

Patent- MBl riinmi^mustertfcHf

Anmelder: ETAT FRAN9AIS, vertreten durch den Staatsminister für nationale Verteidigung» Paris (Frankreich)

Schallantenne

Die vorliegende Erfindung betrifft Schallantennen, die mit einem Reflektor ausgestattet sind.

Der technische Bereich der Erfindung ist der Bau von Antennen, insbesondere Sonarempfangsantennen.

Die Sonarempfangsantennen weisen üblicherweise Reihen

von Unterwassermikrophonen auf, die auf einem akustisch durchlässigen Träger angeordnet sind.

Um die Richtcharakteristik von Sonarantennen zu verbessern, hat man Antennen gebaut· die mit einem Reflektor versehen sind, der hinter den Unterwassermikrophonen angeordnet ist, wodurch es möglloh wurde, die imaginären Keulen «u unterdrucken.

Die mit einem Reflektor versehenen Antennen haben jedoch eine Empfindlichkeit, die sich derart in Abhängigkeit

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FQr das Auftragsverhiltnls gilt die Gebührenordnung der Deutschen Patentanwaltskammer · Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Darmstadt GesprSche am Fernsprecher haben keine rechtsverbindliche Wirkung I

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an das Deutsche Patentamt» München Patentanwalt

von der Frequenz ändert, daß ihr Durchtrittsband verhältnismäßig achmal ist, und zwar in der Größenordnung von 1 1/2 Oktaven.

Bekanntlich sind die in der Unterwasser-Schalltechnik verwendeten Reflektoren aus Materialien hergestellt, deren Schallimpedanz sich von derjenigen des Wassers stark unterscheidet. Soweit diese Reflektoren zu der Bauart der harten Reflektoren gehören, beispielsweise der metallischen Reflektoren, haben sie eine Impedanz, die um ein mehrfaches höher ist als die des Wassere; soweit sie zu der Bauart der weichen Reflektoren gehören, haben sie eine Impedanz, die erheblich geringer ist als die des Wassers.

In der Unterwasser-Schalltechnik verwendet man sehr häufig weiohe Reflektoren, die einen starken Sprung der Impedana aufweisen und somit ein gutes Reflexionsvermögen haben.

Wenn sieh ebene Schallwellen der Wellenlänge λ an einem weichen Reflektor reflektieren, erzeugen sie vor dem Reflektor stationäre Druckwellen, die einen Wellenknoten an der Reflektorfläche und einen ersten Wellenbauch im Abstand ^/4 vom Reflektor haben.

Die allgemein verwendeten Unterwassermikrophone sind für Druck empfindlich und sind alle im gleichen Abstand d vor dem Reflektor angeordnet; man erhält ein Empfindlichkeits maximum für eine Wellenlänge ^O = 4d und ein Durchtritts band einer Breite von im wesentlichen 1 1/2 Oktaven, das um Λθ zentriert ist.

Später werden noch weitere Einzelheiten von Antennen beschrieben, die aus einem weiohen Reflektor und druckempfindliehen Unterwassermikrophonen bestehen, wie sie mei-

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an aas Seutsche Patentamt, München Patentanwalt

Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß diese Auswahl keine Einschränkung der Erfindung darstellt. Sie Erfindung kann gleichermaßen bei Antennen angewendet werden, die aus einem harten Reflektor und geschwindigkeitsempfindlichen Unterwassermikrophonen bestehen, beispielsweise Unterwassermikrophonen mit Biegemembranen.

Sie geringe Durchtrittsbandbreite hat die Bedeutung der mit einem Reflektor versehenen Antennen eingeschränkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zu schaffen, um das Durchtrittsband einer Schallantenne zu vergrößern, die mit einem Reflektor ausgestattet ist.

Eine Antenne, die eine Fläche von Unterwassermikrophonen aufweist, die in demselben Abstand d1 vor einem Reflektor angeordnet sind, hat ein Maximum der Empfindlichkeit bei

V V einer bestimmten Frequenz f 1 ³¹^t= ttt » wobei V die Schallgeschwindigkeit im Wasser ist, die ungefähr bei I.5OO Meter pro Sekunde liegt. Es könnte daher folgerichtig erseheinen, zur Erhöhung der Durchtrittebandbreite Antennen zu bauen, die mehrere Flächen von Unterwassermikrophonen aufweisen, die in Abständen d1, d2 ... dl vor dem Reflektor angeordnet sind, und einfach die Summe der Signale zu bilden, die von allen Unterwaseermikrophonen abgegeben werden, die in derselben Halbebene angeordnet sind, die senkrecht zur Reflektorfläche verläuft.

Wenn man so verfährt, erzielt man jedoch keine wesentliche Verbreiterung des Durchtrittebandes.

Eine Maßnahme zur Verbreiterung des Surchtritt«bandes einer Antenne, die mehrere Flächen von Übertragern oder

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Unterwassermikrophonen aufweist, besteht nach dem Vorschlag einer älteren Patentanmeldung darin, den Übertragern jeder Fläche, die in einem Abstand di vom Reflektor angeordnet ist, ein Filter zu au ordnen, das ein Durchtritt stand hat, das um eine Frequenz zentriert ist, die dem Maximum der Empfindlichkeit dieser Fläche entspricht und fi = -mist, und daß man die Summe der gefilterten Signale bildet.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Maßnahme zu schaffen, um das Durchtritteband einer Antenne zu verbreitern, die mit einem Reflektor und mehreren Flächen von Übertragern ausgestattet ist, die vor dem Reflektor an Schnittlinien der senkrecht zur Reflektorfläche verlaufenden Ebenen und der parallel zu der Reflektorfläche verlaufenden Flächen angeordnet sind.

Eine Schallantenne nach der Erfindung besteht in an eich bekannter Weise aus einem Träger, einem den Träger umgebenden Reflektor und Reihen von piezoelektrischen Übertragern, wobei jede Reihe vor dem Reflektor an der Schnittlinie einer parallel zur Reflektorfläche liegenden Fläche mit einer senkrecht άχτ Reflektorfläche verlaufenden Ebene angeordnet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antenne zu schaffen, die mehrere Reihen von Übertragern in jeder senkrecht zur Reflektorfläche verlaufenden Ebene aufweist, sowie eine Einrichtung zur Verringerung der Empfindlichkeit der am weitesten vom Reflektor entfernten Übertrager und eine Einrichtung zur Parallelverbindung der in jeder dieser Flächen angeordneten Übertrager.

Gemäß einer ersten Ausführungsform weist eine Empfangsantenne nach der Erfindung in jeder senkrecht zur

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Reflektorfläche verlaufenden Ebene mehrere Reihen von Unterwassermikrophonen auf, einen Spannungsteiler, der mit dem Ausgang jeder Reihe verbunden ist und dessen Teilerkoeffizient mit dem Abstand zur Reflektorfläche zunimmt, und eine Einrichtung zur Parallelverbindung der Ausgänge dieser Spannungsteiler.

Vorzugsweise hat eine erfindungsgemäße Empfangsantenne in jeder senkrecht zur Reflektorfläche liegenden Ebene zwei Reihen von Unterwassermikrophonen und einen Spannungsteiler, der mit der am weitesten vom Reflektor entfernten Reihe verbunden ist und die von dieser Reihe ausgehende Spannung durch einen Faktor dividiert, der zwischen 3 und 10 liegt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform weist eine erfindungsgemäße Empfangsantenne vor dem Reflektor übereinanderliegende Anordnungen von piezoelektrischen Platten auf, die jeweils ein asymmetrisches Paar von Unterwassermikrophonen bilden, wobei das am weitesten vom Reflektor entfernte Unterwassermikrophon die geringere Empfindlichkeit hat und wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Ausgänge der beiden Unterwassermikrophone jedes Paares parallel zu eohalten.

Beispielsweise ist jede Anordnung in zwei Teile von ungleicher Länge durch eine gemeinsame Elektrode getrennt, wobei die auf der Seite des Reflektors liegende Anordnung dit längere ist.

Gemäß einer anderen Ausführungeform ist jede aufeinanderliegende Anordnung in zwei Teile gleicher Länge dureh eine gemeinsame Elektrode geteilt und zwischen zwei Schalltrichter zwisohengeschaltet, die ungleiche Flächen und

Massen haben. Bei gleichen Massen ist die dem Reflektor

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zugekehrte Schalltrichterfläche die größere.

Mit der Erfindung erhält man neuartige Schallantennen, insbesondere Empfangsantennen, die mit einem Reflektor ausgestattet sind, vorzugsweise einem weichen Reflektor, die ein verbreitertes Durchtrittsband aufweisen, das sich über mehrere Oktaven erstreckt, beispielsweise von 3 KHz bis 15 KHz₁ das das brauchbare Band für Sonarantennen darstellt, die in der Unterwasser-Schalltechnik verwendet werden·

Beispielsweise hat eine Empfangsantenne mit Paaren von

Unterwassermikrophonen, von denen die einen 3 cm vor dem Reflektor und die anderen 10 cm vor dem Reflektor angeordnet sind, wobei die Empfindlichkeit des letzteren 3 bis 10 mal geringer ist als die des erstgenannten Unterwassermikrophons, ein Durchtrittsband, betrachtet im Bereioh von - 3 db des Empfindlichkeitsmaximums, das sich über die Frequenzen von 4 KHz bis 15 KHz erstreckt.

Die theoretische Untersuchung der Gesamtempfindlichkeit von Paaren von. Unterwassermikrophonen, die in bestimmten Abetanden vor einem Reflektor angeordnet sind, wobei man das Verhältnis der Empfindlichkeiten der beiden Unterwassermikrophone veränderte, bestätigt genau die Versuchsergebnisse*

Eine erfindungsgemäße Antenne ist einfacher herzustellen als die in einer früheren Patentanmeldung beschriebene Antenne, die mehrere Flächen von Reihen von Unterwassermikrophonen und elektronische filter aufweist, die jeder Reihe zugeordnet sind.

Insbesondere kann eine erfindungsgemäße Antenne leicht und mit geringem Aufwand ausgeführt werden, die

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übereinanderliegende Anordnungen von piezoelektrischen Platten aufweist, die ein Paar von asymmetrischen Unterwassermikrophonen bilden, deren Empfindlichkeiten unterschiedlich sind, wobei zwischen die aufeinanderliegende Anordnung eine für zwei Unterwassermikrophone gemeinsame Elektrode eingelegt sein kann, die nicht in der Mitte der Anordnung liegt, oder wobei die Anordnung zwischen zwei ungleiche Schalltrichter oder zwischen einen Schalltrichter und eine Gegenmasse eingesetzt werden kann, wobei der kleinere Schalltrichter oder die Gegenmasse auf der weiter vom Heflektor entfernten Seite angeordnet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend an Aueführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt wäre. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt und einen Querschnitt und 2 durch eine Antenne gemäß einer ersten Ausführungeform der Erfindung,

Pig. 3 axiale Teilschnitte von abgewandelten Aus-

und 4 führungeformen der erfindungsgemäßen Antennen,

Fig. 5 ein Diagramm der Empfindlichkeit einer erfindungsgemäßen Antenne und

Tig. 6 theoretische Kurven der Änderung der Empfindlichkeit.

Die Pig. 1 und 2 zeigen eine Sonarempfangsantenne, die die Porm eines vertikalen Zylinders mit der Achse χ x1 hat· Diese Antenne weist einen Träger 1 auf, der einen

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Schallreflektor 2 trägt, der den Träger 1 umgibt.

Vor dem Reflektor sind Reihen C1a, C1b, C1c von Unterwassermikrophonen angeordnet. Jede Reihe weist eine bestimmte Anzahl von Unterwassermikrophonen 3 auf, beispielsweise 8, die in vertikaler Richtung von einer Reihe zur anderen versetzt sein können.

Die Reihen von Unterwassermikrophonen sind in vertikalen Ebenen P1, P2 ... Pn an den Schnittlinien dieser Ebenen mit Zylinderflächen a, b, c angeordnet, die in Pig. 2 strichpurktiert dargestellt sind.

Die Antenne kann auch eine nichtzylindrische Form haben, beispielsweise eine gekrümmte Form oder eine ebene Form.

In all diesen Fällen sind die Ebenen P1, P2 ... Pn senkrecht zur Fläche des Reflektors 2 verlaufende Flächen und die Flächen a, b, c sind parallel zur Reflektorfläche verlaufende Flächen.

Der Reflektor ist vorzugsweise ein weicher Reflektor einer Bauart, die hohen hydrostatischen Drücken widersteht. Er besteht aus einer äußeren Hülle 4, die verformbar und dicht ist und die Luft oder ein Gas einschließt. Im Inneren dieser Hülle sind zwei starre Platten 5a und 5b angeordnet, die parallel zueinander sind und die bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 zwei Zylinderflächen sind. Diese beiden Platten werden im Abstand zueinander gehalten durch Gitterschichten. 6, die aus einander kreuzenden Fäden oder Drähten bestehen und die zwischen den beiden Platten angeordnet sind.

Ein derartiger Schallreflektor ist bekannt. Er widersteht hohen hydrostatischen Drücken und hat ein gutes

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Reflexionsvermögen auch bei Drücken in der Größenordnung von 60 Bar.

Eine erfindungsgemäße Antenne ist beispielsweise eine Empfangsantenne eines Panoramasonars, die eine Einrichtung 7 zur Bildung von Horchwegen aufweist, beispielsweise eine Verzögerungsleitung, die die Signale V entsprechend den Horchwegen abgibt.

üblicherweise hat eine derartige Antenne eine einzige Fläche (a) von Reihen von Unterwassermikrophonen, die im selben Abstand zur Achse angeordnet sind.

Alle Unterwassermikrophone derselben Reihe empfangen Signale, die im wesentlichen in Phase sind,und sind in Parallelschaltung mit einem Eingang der Einrichtung 7 über Kommutatoren oder Multiplexeinrichtungen verbunden, die es ermöglichen, nacheinander die unterschiedlichen Horchwege zu bilden.

Die Anwesenheit eines Reflektors 2 bewirkt, daß eine Antenne mit einer einzigen Fläohe von Reihen von Unterwassermikrophonen, die in einem Abstand d vor dem Reflektor angeordnet sind, Empfindlichkeitsmaxima entsprechend den Wellenlängen A₀= 4d, Λ1 = \ , ^n = %r-rr und entsprechend

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den Frequenzen fO = 4y , f 1 = 3fO ..., fn = (2n+1)-fO hat.

Die Kurve der Empfindlichkeit einer derartigen Antenne in Abhängigkeit von der Frequenz hat Maxima bei diesen Frequenzen.

Das Durchtrittsband im Bereich von -3db einer derartigen Antenne liegt in der Größenordnung von 1 1/2 Oktaven, was für eine Antenne eines passiven Sonars nicht ausreicht, die dazu bestimmt ist, Geräusche aufzufangen, die in einem

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breiten Frequenzband liegen, das ungefähr 3 Oktaven umfaßt.

Eine erfindungsgemäße Antenne ermöglicht es, diesen Nachteil zu überwinden.

Sie weist in jeder der Axialebenen Pn mehrere Reihen von Unterwassermikrophonen auf, beispielsweise drei Reihen Cna, Cnb, Cnc.

Die Unterwassermikrophone jeder Reihe sind untereinander parallel geschaltet· Der Ausgang jeder Reihe ist mit eineu Spannungsteiler Dna, Dnb bzw. Dnc verbunden.

Der Teilerkoeffizient dieser Spannungsteiler ist umso höher, je weiter die Reihe, mit der er verbunden ist, vom Reflektor entfernt ist. Beispielsweise teilen die Teiler Dna nicht die Spannungen, die von den Reihen Cna geliefert werden; die Teiler Dnb liefern Spannungen, die das O,3-fache der von den Reihen Cnb gelieferten Spannungen sind, und die Teiler Dnc liefern Spannungen, die das O,1-fache der Ausgangsspannungen der Reihen Cnc sind. Der Ausgang jedes Spannungsteilers ist mit dem Eingang eines Vorverstärkers A1a, A1b, A1c bzw. Ana, Anb, Anc verbunden, der jeweils zur Anpassung der Impedanz dient, und die Ausgänge der drei Vorverstärker, die den drei Reihen entsprechen, die in derselben Ebene Pn angeordnet sind, sind in Parallelschaltung mit einem der Eingänge E1, ... En der Einrichtung 7 zur Bildung von Horchwegen verbunden·

Nach einer abgewandelten Ausführungsfοrm kann man die Empfindlichkeit der am weitesten vom Reflektor angeordneten Reihen dadurch herabsetzen, daß man Verstärker Ana, Anb, Anc verwendet, die einen Verstärkungsfaktor haben,

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der Ton der Mitte nach außen abnimmt, so daß auf die Spannungsteiler verzichtet werden kann.

Es versteht sich, daß andere äquivalente elektronische Einrichtungen verwendet werden können, um die Empfindlich* keit der am weitesten vom Reflektor entfernten Unterwassermikrophone zu verringern; die Erfindung umfaßt alle diese äquivalenten Einrichtungen, die dem Fachmann geläufig sind.

Die Fig. 3 und 4 zeigen in Teilschnitten abgewandelte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Antenne₀

In diesen Schnitten ist die Achse χ xi der Antenne und die äußere Fläche des Schallreflektors 2 dargestellt.

Vor dieser Reflektorfläche sind Reihen von Paaren von Unterwasaermikrophonen 8 angeordnet. Diese Unterwassermikrophone sind von der Bauart, die eine übereinanderliegend β Anordnung von piezoelektrischen Platten 9 aufweisen, die zwischen einem Schalltrichter und einer Gegenmasse oder zwischen zwei Schalltrichtern angeordnet sind.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 weist jedes Paar von Unterwassermikrophonen zwei gleiche Schalltrichter 10a und 10b auf. Eine Zwischenelektrode 11 ist außerhalb der Mitte der übereinanderliegenden Anordnung angebracht, wobei die übereinanderliegende Anordnung, die auf der Seite des Reflektors angeordnet ist, die längere ist, so daß das Unterwaaeermikrophon jedes Paares, dessen Schalltrichter zum Reflektor gerichtet ist, die größere Empfindlichkeit hat.

Bei einer demgegenüber abgewandelten Ausführungsform kann man statt der aufeinanderliegenden Anordnung von

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Platten Paare von Unterwassermikrophonen verwenden, die nur aus zwei Platten unterschiedlicher Dicke bestehen. Die Ausgänge der beiden Unterwassermikrophone jedes Paares sind parallel geschaltet. Die Ausgänge aller Paare von Unterwassermikrophonen jeder Reihe sind ebenfalls parallel geschaltet und mit einem Eingang der Einrichtung zur Bildung der Horchwege verbunden.

Gemäß einer anderen Abwandlung können die Schalltrichter weggelassen werden.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die gemeinsame Elektrode 12 in der Mitte der piezoelektrischen Elemente jedes Paares von Unterwassermikrophonen angeordnet ist. In diesem Fall erhält man eine unterschiedliche Empfindlichkeit dadurch, daß man Paare von Unterwassermikrophonen verwendet, die einen Schalltrichter 13 und eine Gegenmasse 14 aufweisen, wobei der Schalltrichter dem Reflektor derart zugekehrt ist, daß das weiter vom Reflektor entfernte Unterwassermikrophon die geringere Empfindlichkeit hat.

Abweiohend davon kann man Paare von Unterwassermikrophonen verwenden, die zwei Schalltrichter 13 und 14 derselben Masse aufweisen, wobei der Schalltrichter 13 eine größere Fläche als die des Schalltrichters 14 aufweist.

Wie vorher sind auch hier die Ausgänge der beiden Unter-Wassermikrophone jedes Paares parallelgeschaltet und die Ausgänge aller Paare von Unterwassermikrophonen derselben Reihe sind ebenfalls parallelgeschaltet.

Die abgewandelten Ausfuhrungaformen nach den Fig. 3 und 4 sind Ausführungsbeispiele, bei denen die Maßnahmen zur Erzielung unterschiedlicher Empfindlichkeiten der

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Unterwassermikrophone im Bereich von asymmetrischen Paaren von Unterwassermikrophonen liegen, was zu sehr einfachen Ausführungsformen führt.

In Fig. 1 ist der Fall dargestellt, wo diese Maßnahmen mit elektronischen Mitteln ausgeführt werden, was zu etwas komplexeren Ausführungsarten führt, was jedoch die Verwendung von mehr als zwei Flächen von Unterwassermikrophonen und die Erzielung von sehr breiten Durchtrittsbändern ermöglicht.

Fig. 5 zeigt Meßwerte der Empfindlichkeit Sh einer Antenne nach Fig. 4, bei der die freie Fläche des Schalltrichters 13 3 cm vor der Reflektorfläche und die freie Fläche der Gegenmasse H 10 cm vom Reflektor entfernt angeordnet sind.

Auf der Abszisse sind die Frequenzen in KHz und auf der Ordinate die Empfindlichkeit in db aufgetragen. Man erkennt, daß die erhaltene Kurve sehr flach ist und daß das Durchtrittsband im Bereich von -3 db sich von 3,5 KHz bis 15 KHz erstreckt, d.h. über zwei Oktaven.

Fig. 6 zeigt theoretische Kurven der Änderung der Empfindlichkeit. Auf der Abszisse sind die Frequenzen in KHz und auf der Ordinate die Schalldrücke aufgetragen. Die Skala der Drücke stellt - unter Berücksichtigung einer Konstanten - die Empfindlichkeit eines Unterwassermikrophons dar, das vor einem Reflektor angeordnet ist.

Es wird davon ausgegangen, daß die Empfindlichkeit eines einzigen Unterwassermikrophons über die gesamte Bandbreite konstant bleibt. Die gestrichelte Kurve CA stellt die theoretischen Änderungen der Empfindlichkeit eines Unterwassermikrophons A dar, das 10 cm vor einem Reflektor

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angeordnet ist. Man erkennt, daß diese Kurve zwei Maxima hat, eines bei der Frequenz von 3,8 KHz und das andere bei der dreifachen Frequenz 11,4 KHz.

Die Kurve CB stellt die theoretische Empfindlichkeit eines Unterwassermikrophons B dar, das 3 cm vor einem Reflektor angeordnet ist. Die Empfindlichkeit hat ein Maximum bei einer Frequenz von ungefähr 12 KHz. Wenn man einfach die von den beiden Unterwassermikrophonen aufgenommenen Drücke addieren würde, unter Berücksichtigung der Phasenverschiebung, erhält man eine resultierende Kurve in Form einer Kuppel ohne jede Verbreiterung des Durchtrittsbandes.

Die ausgezogene Kurve (VfB stellt die theoretischen Änderungen der Gesamtempfindlichkeit dar, die man erhält, wenn man die von dem Unterwassermikrophon B erhaltene Spannung und ein Drittel der von dem Unterwassermikrophon A gelieferten Spannung addiert. Man erkennt, daß das Durchtrittsband im Bereich von - 3 db sich von 2,5 KHz bis 14,5 KHz erstreckt.

Die strichpunktierte Kurve Oj^+B stellt die Gesamtempfindlichkeit dar, die man erhält, wenn man die von dem Unterwassermikrophon B gelieferte Spannung und ein Zehntel der von dem Unterwassermikrophon A gelieferten Spannung addiert.

Die erhaltene Kurve ist flacher als die vorhergehende, jedoch ist das Band bei niedrigen Frequenzen weniger ausgedehnt.

Die theoretischen Kurven, die man erhält, wenn man die Spannung B mit einem Bruchteil der Spannung A addiert, der zwischen y^ und 4 liegt, liegen zwischen den beiden

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Kurven C *+B und C γφ+Β· Die theoretischen Kurven bestätigen die Versuchsergebnisse und zeigen, daß man ein verbreitertes Durchtrittsband erhält, indem man die Spannungen addiert, die von mehreren Unterwassermikrophonen geliefert werden, die in derselben Ebene senkrecht zum Reflektor angeordnet sind, wobei man nur ein Bruchteil der Spannungen nimmt, die von den am weitesten vom Reflektor entfernten Unterwassermikrophonen geliefert werden, wobei dieser Bruchteil zwischen ■* und γ^ für den Pail von zwei Reflektoren liegt.

Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, können die verschiedenen Elemente, die die als Beispiel beschriebenen Antennen bilden, durch äquivalente Elemente ersetzt werden, die dieselben Funktionen erfüllen.

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Claims

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Patentansprüche

Schallantenne mit breitem Durchtrittsband, mit einem Träger, einem den Träger umgebenden Reflektor und mit Seihen von piezoelektrischen Übertragern, die vor dem Reflektor angeordnet sind an Schnittlinien einer parallel zum Reflektorfläche liegenden Fläche mit Ebenen, die senkrecht zur Reflektorfläche verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne mehrere Reihen von Übertragern in jeder senkrecht zur Reflektorfläche verlaufenden Fläche aufweist, daß eine Einrichtung vorgesehen ist zur Verringerung der Empfindlichkeit der weiter vom Reflektor entfernten Übertrager, und eine Einrichtung zur Parallelschaltung der in jeder dieser Ebenen angeordneten Übertrager.
2. Schallempfangsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder senkrecht zur Reflektorfläche liegenden Ebene mehrere Reihen von Unterwassermikrophonen angeordnet sind, daß ein Spannungsteiler mit dem Ausgang jeder Reihe verbunden ist, daß der Teilerkoeffizient des Spannungsteilers mit dem Abstand von der Reflektorfläche zunimmt, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist zur Parallelschaltung der Ausgänge dieser Spannungsteiler.
3· Schallempfangsantenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder senkrecht zur Reflektorfläche liegenden Ebene zwei Reihen von Unterwassermikrophonen angeordnet sind und daß ein Spannungsteiler mit der weiter vom Reflektor entfernten Reihe verbunden ist.

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an das Deutsche Patentamt, München' Patentanwalt
4. Schallempfangsantenne nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsteiler die von der Reihe gelieferte Spannung durch einen Faktor teilt, der zwischen 3 und 10 liegt»
5. Schallempfangsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne aufeinanderliegende Anordnungen von piezoelektrischen Platten aufweist, die vor dem Reflektor angeordnet sind, daß jede aufeinanderliegend e Anordnung ein asymmetrisches Paar von Unterwassermikrophonen bildet, daß das weiter vom Reflektor entfernte Unterwassermikrophon die geringere Empfindlichkeit hat, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Ausgänge der beiden Unterwassermikrophone jedes Paares parallel zu schalten.
6. Schallempfangsantenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede aufeinanderliegende Anordnung in zwei Teile unterschiedlicher Länge aufgeteilt ist durch eine gemeinsame Elektrode, und daß die auf der Seite des Reflektors liegende Anordnung die längere ist.
7. Schallempfangsantenne nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß jede aufeinanderliegende Anordnung durch eine gemeinsame Elektrode in zwei Teile gleicher Länge geteilt ist und zwischen zwei Schalltrichter eingesetzt ist» die ungleiche Flächen oder Massen haben.
8. Schallempfangsantenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Schalltrichters, der dem Reflektor zugekehrt ist, größer ist als die Fläche des anderen Schalltrichters, wobei die Massen gleich sind.

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9» Schallantenne nach einem der Ansprüche 1 bis (3, die dazu bestimmt ist, in große Tiefe abgesenkt zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallreflektor ein weicher Reflektor ist, der aus einer verformbaren und dichten Hülle besteht, die mit einem Gas gefüllt ist und zwei parallele und starre Platten enthält, die durch aufei nanderliegende Flächen von Gittern aus einander kreuzenden Drähten oder Fäden voneinander getrennt sind«

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