DE2709647C2

DE2709647C2 - Schallempfangsantenne

Info

Publication number: DE2709647C2
Application number: DE2709647A
Authority: DE
Inventors: Philippe Henri Maurice Six-Fours les-Plages Cluzel
Original assignee: ETAT FRANCAIS VERTRETEN DURCH DEN STAATSMINISTER fur NATIONALE VERTEIDIGUNG PARIS FR
Current assignee: ETAT FRANCAIS VERTRETEN DURCH DEN STAATSMINISTER fur NATIONALE VERTEIDIGUNG PARIS FR
Priority date: 1976-03-08
Filing date: 1977-03-05
Publication date: 1986-01-02
Also published as: FR2344199A1; FR2344199B1; DE2709647A1; GB1539143A; US4160230A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Schallempfangsantennen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die US-PS 35 04 368 beschreibt ein Antennensystem zum Senden und Empfangen elektromagnetischer WeI-

len in Luft Das Antennensystem ist mit einer öffnung versehen, durch eine ebene, netzförmige Anordnung von Verstärkerantennenelementen mit veränderbarem Verstärkungsfaktor gebildet ist die geometrisch so angeordnet sind, daß durch eine Steuerung der Verteilung der Verstärkung Ober die einzelnen Antennenelemente wählbare Muster von Fresnel-Zonen geformt werden können. Hierdurch kann bei einer Antenne mit großer öffnung eine genaue Bündelung und Lenkung eines die öffnung passierenden Strahls erreicht werden. Zur Steuerung der Verstärkerverteilung zwischen den Antennenelementen isi eine elektronische Verteilerschaltung vorgesehen, an die die einzelnen Antennenelemente angeschlossen sind und durch die die Bildung und Veränderung der Fresnel-Zonen bewirkt wird. Die Fresnel-Zone, d. h. das ihr in der Nähe liegende Feld ist somit bei dieser bekannten Antenne die aktive Zone, in der schnelle Phasenveränderungen stattfinden.

Die US-PS 39 11 730 erläutert ein UltraschallwerkstoffprOfsystem zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung nach dem Impuls-Echo-Verfahren. Auch hierbei werden die als Schaüsender und Empfänger, die ein- oder mehrdimensional angeordnet sein können, nach Art einer Fresnel-Zonen-Linse gesteuert um ein besseres Überwachungsergebnis zu erzielen.

In der US-PS 38 05 596 wird ein Ultraschall-Abtasigerät für die Durchleuchtung des menschlichen Körpers vorgeschlagen, bei dem von mehreren Übertragern abgegebene Folgen von kohärenten Ultraschallimpulsen nach der Reflexion an Hindernissen vom Empfangsteil nach speziellen Filterfunktionen mathematisch zu einem Bild des betrachteten Körper-Gebiets verarbeitet werden.

In der US-PS 39 19 683 wird ein Ultraschallsendeempfänger beschrieben, bei dem die Ultraschallimpulse

so paarweise verzögert abgegeben werden, um damit eine schmale Bündelung des abtastenden Ultraschallfeldes zu erreichen. Hierzu wird eine aufwendige Verzögerungselektronik benötigt.
Der technische Bereich der Erfindung ist jedoch der Bau von Schallempfangsantennen, die Reihen von Unterwassermikrophonen aufweisen, welche auf einem akustisch durchlässigen Träger angeordnet sind.

Um die Richtcharakteristik von Schallempfangsantennen zu verbessern, hat man Antennen gebaut, die mit einem Reflektor versehen sind, der hinter den Unter· wassermikrophonen angeordnet ist, wodurch es möglich wurde, die imaginären Keulen zu unterdrücken.

Die mit einem Reflektor versehenen Antennen haben jedoch eine Empfindlichkeit die sich derart in Abhängigkeit von dsr Frequenz ändert, daß ihr Durchlaßband verhältnismäßig schmal ist und zwar in der Größenordnung von 1V2 Oktaven.
Bekanntlich sind die in der Unterwasser-Schalltech·

nik verwendeten Reflektoren aus Materialien hergestellt deren Schallimpedanz sich von derjenigen des Wassers slark 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 Wassers; 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 weiche Reflektoren, die einen starken Sprung der Impedanz aufweisen und somit ein gutes Reflexionsvermögen haben.

Wenn sich ebene Schallwellen der Wellenlänge A an einem weichen Reflektor reflektieren, erzeugen sie vor dem Reflektor stationäre Druckwellen, die einen Wellenknoten an der Reflektorfläche und einen ersten WeI-ienbauch im Abstand A/4 vom Reflektor haben.

Die allgemein verwendeten Unterwassermikrophone sind ffir Druck empfindlich und sind alle im gleichen Abstand d vor dem Reflektor angeordnet; man erhält ein Empfindlichkeitsmaximum für eine We'ienlänge A₀ - Ad und ein DurchlaBband einer Breite von im wesentlichen 1 i /2 Oktaven, das um A₀ zentriert ist

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

Die geringe Durchlaßbandbreite hat die Bedeutung der mit einem Reflektor versehenen Schallempfangsantennen eingeschränkt Eine Schallempfangsantenne, die eine Fläche von Unterwassermikrophonen aufweist die in demselben Abstand d; vor einem Reflektor angeordnet sind, hat ein Maximum der Empfindlichkeit bei einer bestimmten Frequenz

r ^V

wobei Vdie Schallgeschwindigkeit im Wasser ist die bei 1500 Meter pro Sekunde liegt Es könnte daher folgerichtig erscheinen, zur Erhöhung der Durchlaßbandbreite Antennen zu bauen, die mehrere Flächen von Unterwassermikrophonen aufweisen, die in Abständen d[,d₂... di vor dem Reflektor angeordnet sind, und einfach die Summe der Signale zu bilden, die von allen Unterwassermikrophonen abgegeben werden, die in derselben Halbebene angeordnet sind, die senkrecht zur Reflektorfläche verläuft Hierbei erzielt man jedoch keine wesentliche Verbreiterung des Durchlaßbandes.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei der eingangs genannten Schallempfangsantenne für Unterwasserempfang, die mit einem Reflektor ausgestattet ist das Durchlaßband zu verbreitern.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit dem Gegenstand des Anspruches 1.

Gemäß einer ersten Ausführungform der Erfindung sind in jeder senkrecht zur Reflektorfläche verlaufenden Ebene mehrere Reihen von Unterwassermikrophonen angeordnet wobei ein Spannungsteiler mit dem Ausgang jeder Reihe verbunden ist und der Teilerkoeffizient des Spannurcpsteüers mit dem Abstand zur Reflektorfläche zunimmt und wobei die Ausgänge dieser Spannungsteiler parallel geschaltet sind. Es empfiehlt sich dann, 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 Der Spannungsteiler kann dann die von der Reihe gelieferte Spannung durch einen Faktor teilen, der zwischen 3 und 10 liegt

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist eine Schallempfangsantenne vor dem Reflektor angeordnete übereinanderliegende Anordnungen von piezoelektrischen Platten auf, die jeweils ein asymmetrisches Paar von Unterwassermikrophonen, bilden, wobei das weiter vom Reflektor entfernte Unterwassennikrophon die geringere Empfindlichkeit hat und wobei die Ausgänge der beiden Unterwassennikrophone jedes Paares parallel geschaltet sind.

Beispielsweise ist jede Anordnung in zwei Teile von unterschiedlicher Länge durch eine gemeinsame Elektrode aufgeteilt wobei die auf der Seite des Reflektors liegende Anordnung die längere ist Gemäß einer anderen Ausführungs?f*rm ist jede aufeinsnderüegende Anordnung in zwe Teile gleicher Länge durch eine gemeinsame Elektrode geteilt und zwischen zwei Schalltrichter eingesetzt die ungleiche Flächen oder Massen haben. Bei gleichen Massen im die dem Reflektor zugekehrte Schalltrichterfläche die größere.

Mit der Erfindung erhält man neuartige Schallempfangsantennen, 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 kHz, das das brauchbare Band für Schallempfangsantennen darstellt die in der Unterwasser-Schalltechnik verwendet werden.

Beispielsweise hat eine Schallempfangsantenne Paare von Unterwassermikrophonen, von denen die einen

3 cm vor dem Reflektor und die anderen 10 cm vor dem Reflektor angeordnet sind, wobei die Empfindlichkeit der letzteren 3- bis lOmal geringer ist als die der erstgenannten Unterwassermikrophone, ein Durchlaßband, betr. .chtet im Bereich von 3 db beiderseits des Empfindlidikeitsmaximums, das sich über die Frequenzen von

4 kHz bis 15 kHz erstreckt

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

Eine erfindungsgemäße Schallempfangsantenne 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 die erfindungsgemäße Schallempfangsantenne leicht und mit geringem Aufwand ausgeführt werden, die übereinanderliegende Anordnungen von piezoelektrischen Platten aufweist die ein Paar von asymmetrischen U:.terwassermikrophonen 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 οϋϊτ zwbchen einen Schalltrichter und eine Gegenmasse eingesetzt werden kann, wobei der kleinere Schalltrichter oder die Gegenmasse auf der weiter vom Reflektor entfernten Seite angeordnet sind.

5 6

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbei- stand d vor dem Reflektor angeordnet sind. Empfindspielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt lichkeitsmaxima entsprechend den Wellenlängen sind, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt wäre.
Es zeigen

F i g. 1 und 2 einen Axialschnitt und einen Querschnitt 5 *· ™ ' ' durch eine Schallempfangsantenne gemäß einer ersten

AusfUhrungsform, und entsprechend den Frequenzen ί F i g. 3 und 4 axiale Teilschnitte von abgewandelten : Ausführungsformen der Schallempfangsantenne, . V _{t Λ}, , ,- ,« , ν ι

Fig.5 ein Diagramm der Empfindlichkeit einer 10 'o-^j./i - Jio..../,-μπ+i)/_e y Schallempfangsantenne und

Fig.6 theoretische Kurven der Änderung der Emp- hat.

findlichkeit. Die Kurve der Empfindlichkeit einer derartigen

Die Fig. I und 2 zeigen eine Schallempfangsantenne, Schallempfangsantenne in Abhängigkeit von der Fre-

die die Form eines vertikalen Zylinders mit der Achse is quenz hat Maxima bei diesen Frequenzen.

χ x\ hat Diese Schallempfangsantenne weist einen Trä- Das DurchlaQband im Bereich von — 3 db einer der- ;

ger 1 auf, der einen Schallreflektor 2 trägt, der den artigen Antenne liegt in der Größenordnung von f;j

Träger! umgibt 1 1/2 Oktaven, was für eine SchallempfanKsantennc ei- 'Jl' Vor dem Reflektor sind Reihen CIa, C\b, CIc von nes passiven Sonars nicht ausreicht, die dazu bestimmt Unterwassermikrophonen angeordnet, jede Reihe 20 ist, Geräusche aufzufangen, die in einem breiten Fre-

weist eine bestimmte Anzahl von Unterwassermikro quenzband liegen, das ungefähr 3 Oktaven umfaßt,

phonen 3 auf, beispielsweise 8, die in vertikaler Richtung Eine hier beschriebene Schallempfangsantenne er-

von einer Reihe zur anderen versetzt sein können. möglicht es, diesen Nachteil zu überwinden.

Die Reihen von Unterwassermikrophonen sind in Sie weist in jeder der Axialebenen Pn mehrere Reihen

vertikalen Ebenen P₁, P₂... P_n an den Schnittlinien die- 25 von Unterwassermikrophonen auf. beispielsweise drei >

ser Ebenen mit Zylinderflächen a, b, c angeordnet, die in Reihen Cna, Cnb, Cnc.

F i g. 2 strichpunktiert dargestellt sind. Die Urterwassermikrophone jeder Reihe sind unier-

Die Schallempfangsantenne kann auch eine nichtzy- einander parallel geschaltet. Der Ausgang jeder Reihe lindrische Form haben, beispielsweise eine gekrümmte ist mit einem Spannungsteiler Dna, Dnb bzw. Dnc verForm oder eine ebene Form. 30 bunden.

In all diesen Fällen sind die Ebenen P\, Pj... P_n senk- Der Teilerkoeffizient dieser Spannungsteiler ist umso

recht zur Fläche des Reflektors 2 verlaufende Flächen höher, je weiter die Reihe, mit der er verbunden ist. vom

und die Flächen a, b, csind parallel zur Reflektorfläche Reflektor entfernt ist Beispielsweise teilen die Teiler :

verlaufende Flächen. Dna nicht die Spannungen, die von den Reiben Cna ·

Der Reflektor ist vorzugsweise ein weicher Reflektor 3s geliefert werden; die Teiler Dnb liefern Spannungen, die

einer Bauart, die hohen hydrostatischen Drücken wider- das 0^fache der von den Reihen Cnb gelieferten Span-

steht. Er besteht aus einer äußeren Hülle 4, die verform- nungen sind, und die Teiler Dnc Hefern Spannungen, die

bar und dicht ist und die Luft oder ein Gas einschließt. das 0,1 fache der Ausgangsspannungen der Reihen Cnc

Im Inneren dieser Hülle sind zwei starre Platten 5a und sind. Der Ausgang jedes Spannungsteilers ist mit dem

5b angeordnet, die parallel zueinander sind und die bei 40 Eingang eines Vorverstärkers A ta, A ib, A ic bzw.

dem Ausführungsbeispie! nach den F i g. 1 und 2 zwei Ana, Anb, Anc verbunden, der jeweils zur Anpassung

Zylinderflächen sind. Diese beiden Platten werden im der Impedanz dient, und die Ausgänge der drei Vorver- Abstand zueinarder gehalten durch Gitterschichten 6, stärker, die den drei Reihen entsprechen, die in dersel-

die aus einander kreuzenden Fäden oder Drähten beste- ben Ebene Pn angeordnet sind, sind in Parallelschaltung

hen und die zwischen den beiden Platten angeordnet 45 mit einem der Eingänge Et... E_n der Einrichtung 7 zur

sind. Bildung von Horchwegen verbunden.

Ein derartiger Schallreflektor ist bekannt Er wider- Nach einer abgewandelten Ausführungsform kann

steht hohen hydrostatischen Drücken und hat ein gutes man die Empfindlichkeit der am weitesten vom Reflek-

Reflexionsvermögen auch bei Drücken in der Größen- tor angeordneten Reihen dadurch herabsetzen, daß man Ordnung von 60 b?r. 50 Verstärker Ana, Anb, Anc verwendet die einen Vc itär- Eine hier beschriebene Schallempfangsantenne ist kungsfaktor haben, der von der Mitte nach außen ab-

beispielsweise eine Empfangsantenne eines Panorama- nimmt so daß auf die Spannungsteiler verzichtet wer-

sonars, die eine Einrichtung 7 zur Bildung von Horchwe- den kann. v:

gen aufweist beispielsweise eine Verzögerungsleitung, Es versteht sich, daß andere äquivalente elektronische -'.-.

die die Signale Ventsprechend den Horchwegen abgibt 55 Einrichtungen verwendet werden können, um die Emp-

Oblicherweise hat eine derartige SchaDempfangsan- findiiehkeit der am weitesten vom Reflektor entfernten

tenne eine einzige Fläche (ajvon Reihen von Umerwas- Unterwassermikrophone zu verringern; die Erfindung £

sermikrophonen, die im selben Abstand zur Achse auge- umfaßt alle diese äquivalenten Einrichtungen, die dem ,

ordnet sind. Fachmann geläufig sind. \

Alle Unterwassermikrophone derselben Reihe emp- 60 Die F i g. 3 und 4 zeigen in Teilschnitten abgewandel- ί

fangen Signale, die im wesentlichen in Phase sind, und te Ausführungsformen der Schallempfangsantenne. ΐ

sind in Parallelschaltung mit einem Eingang der Einrich- In diesen Schritten ist die Achse χ x\ der Antenne und κ

tung 7 über Kommutatoren oder Multiplexeinrichtun- die äußere Fläche des Schallreflektors 2 dargestellt ,.

gen verbunden, die es ermöglichen, nacheinander die Vor dieser Reflektorfläche sind Reihen von Paaren ig

unterschiedlichen Horchwege zu bilden. 65 von Unterwassermikrophonen 8 angeordnet Diese Un- S;

Die Anwesenheit eines Reflektors 2 bewirkt daß eine terwassermikrophone sind von der Bauart die eine % Schallempfangsantenne mit einer einzigen Fläche von übereinanderliegende Anordnung von piezoelektri- <jl Reihen von Unterwassermikrophonen, die in einem Ab- sehen Platten 9 aufweisen, die zwischen einem Schall- ff

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trichter und einer Gegenmasse oder zwischen zwei in kHz und auf der Ordinate die Schalldrücke aufgetra-

Schalltrichtern angeordnet sind. gen. Die Skala der Drücke stellt - unter Berücksichti- Bei der Ausführung nach F i g. 3 weist jedes Paar von gung einer Konstanten — die Empfindlichkeit eines Un- Unterwassermikrophonen zwei gleiche Schalltrichter terwassermikrophons dar, das vor einem Reflektor εη-

iOa und 106 auf. Eine Zwischenelektrode 11 ist außer- ; geordnet ist.

halb der Mitte der übereinanderliegenden Anordnung Es wird davon ausgegangen, daß die Empfindlichkeit angebracht, wobei die übereinanderliegende Anord- eines einzigen Unterwassermikrophons über die genung. jie auf der Seite des Reflektors angeordnet ist, die samte Bandbreite konstant bleibt. Die gestrichelte Kurlängere ist, so daß das Unterwassermikrophon jedes ve CA stellt die theoretischen Änderungen der Emp-Paares, dessen Schalltrichter zum Reflektor gerichtet io findlichkeit eines Unterwassermikrophons A dar, das ist. die größere Empfindlichkeit hat. 10 cm vor einem Reflektor angeordnet ist. Man erkennt.

Bei einer demgegenüber abgewandelten Ausfüh- daß diese Kurve zwei Maxima hat, eines bei der Fre-

rungsform kann man statt der aufeinanderliegenden quenz von 3,8 kHz und das andere bei der dreifachen

Anordnung von Platten Paare von Unterwassermikro- Frequenz J 1,4 kHz.

phonen verwenden, die nur aus zwei Platten unterschie- is Die Kurve CB stellt die theoretische Empfindlichkeit

licher Dicke bestehen. Die Ausgänge der beiden Unter- eines Unterwassermikrophons B dar. das 3 cm vor ei-

wassermikrophone jedes Paares sind parallel geschaltet. nem Reflektor angeordnet ist.

Die Ausgänge aller Paare von Unterwassermikropho- Die Empfindlichkeit hat ein Maximum bei einer Fre-

heii jeder Reihe sind ebenfalls parallel geschaltet und quenz von ungefähr 12 kHz. Wenn man einfach die von

mit einem Eingang der Einrichtung zur Bildung der 20 den beiden Unterwassermikrophonen aufgenommenen

Horchwege verbunden. Drücke addieren würde, unter Berücksichtigung der

Gemäß einer anderen Abwandlung können die Phasenverschiebung, erhält man eine resultierende Kur-Schalltrichter weggelassen werden. ve in Form einer Kuppel ohne jede Verbreiterung des

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die Durchlaßbandes,
gemeinsame Elektrode 12 in der Mitte der piezoelektri- 25 Die ausgezogene Kurve
sehen Elemente jedes Paares von Unterwassermikro- _A
phonen angeordnet ist. In diesem Fall erhält man eine C-j- + B
unterschiedliche Empfindlichkeit dadurch, daß man Paare von Unterwassermikrophonen verwendet, die einen stellt die theoretischen Änderungen der Gesamtemp-Schalltrichter 13 und eine Gegenmasse 14 aufweisen, 30 findlichkeit dar, die man erhält, wenn man die von dem wobwi der Schalltrichter dem Reflektor derart züge- Unterwassermikrophon B erhaltene Spannung und ein kehrt ist, daß das weiter vom Reflektor entfernte Unter- Drittel der von dem Unterwassermikrophon A gelieferwassermikrophon die geringere Empfindlichkeit hat ten Spannung addiert. Man erkennt, daß das Durch-

Abweichend davon kann man Paare von Unterwas- trittsband im Bereich von -3 db sich von 2.5 kHz bis

sermikrophonen verwenden, die zwei Schalltrichter 13 35 14,5 kHz erstreckt,

und 14 derselben Masse aufweisen, wobei der Schall- Die strichpunktierte Kurve

trichter 13 eine größere Fläche als die des Schalltrich- _A

ters 14 aufweist. ^"Tu" ⁺ ^B

Wie vorher sind auch hier die Ausgänge der beiden Unterwassermikrophone jedes Paares parallelgeschal- *o stellt die Gesamtempfindlichkeit dar, die man erhält,

tet und die Ausgänge aller Paare von Unterwassermi- wenn man die von dem Unterwassermikrophon Sgelie-

krophonen derselben Reihe sind ebenfalls parallelge- ferte Spannung und ein Zehntel der von dem Unterwas-

schaltct. sermikrophon A gelieferten Spannung addiert

Die abgewandelten Ausführungsformen nach den Die erhaltene Kurve ist flacher als die vorhergehende, F i g. 3 und 4 sind Ausführungsbeispiele, bei denen die 45 jedoch ist das Band bei niedngen Frequenzen weniger Maßnahmen zur Erzielung unterschiedlicher Empfind- ausgedehnt.

lichkeiten der Unterwassermikrophone im Bereich von Die theoretischen Kurven, die man erhält wenn man

asymmetrischen Paaren von Unterwassermikrophonen die Spannung B mit einem Bruchteil der Spannung A

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nahmen mit elektronischen Mitteln ausgeführt werden, den beiden Kurven

was zu etwas komplexeren Ausführungsarten führt, je- . .

doch die Verwendung von mehr ais zwei Flächen von C-j- + Bund C-^ + R

Unterwassettnikrophonen und die Erzielung von sehr

breiten Durchtrittsbändern ermöglicht 55 Die theoretischen Kurven bestätigen die Versuchser-

F i g. 5 zeigt Meßwerte der Empfindlichkeit SA einer gebnisse und zeigen, daß man ein verbreitertes DurchAntenne nach F i g. 4, bei der die freie Fläche des Schall- laßband erhält indem man die Spannungen addiert, die trichtere 13 in einer Entfernung von 3 cm vor der Re- von mehreren Unterwassermikrophonen geliefert werflektorfläche und die freie Fläche der Gegenmasse 14 in den, die in derselben Ebene senkrecht zur Reflektor einer Entfernung von 10 cm vom Reflektor angeordnet 60 angeordnet sind, wobei man nur ein Bruchteil der Spansind, nungen nimmt die von dem am weitesten vom Retflek-

Auf der Abszisse sind die Frequenzen in kHz und auf tor entfernten Unterwassermikrophonen geliefert wer-

2S τ --k«* *■

daß das Durchlaßband im Bereich von —3 db sich von es Fall von zwei Reflektoren liegt
3.5 kHz bis 15 lcHzerstreckt d.h. über zwei Oktaven.

5 kHz bs 5 lcHet

F i g. 6 zeigt theoretische Kurven der Änderung der Hierzu 3 Blatt Zeichnungen Empfindlichkeit Auf der Abszisse sind die Frequenzen

Claims

Patentansprüche:

1. Schallempfangsantenne für Unterwasserempfang mit breitem Durchlaßband, mit einem Träger, einem den Träger umgebenden Reflektor und mit Reihen von piezoelektrischen Übertragern, die vor dem Reflektor angeordnet sind an Schnittlinien einer parallel zur Reflektorfläche liegenden Fläche mit Ebenen, die senkrecht zur Reflektorfläche verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne mehrere Reihen (Cna, Cnb,Cnc) von Übertragern in jeder senkrecht zur Reflektorfläche verlaufenden Fläche aufweist, daß eine Einrichtung (Ana, Anb. And) vorgesehen ist zur Verringerung der Empfindlichkeit der weiter vom Reflektor entfernten Übertrager, und daß die in jeder dieser Ebenen angeordneten Übertrager parallel geschaltet sind.

2. SchaL'-mpfangsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder senkrecht zur Reflektorfläche liegenden Ebene (Pn) mehrere Reihen {Cna, Cnb, Cnc) von Unterwassermikrophonen (3) angeordnet sind, daß ein Spannungsteiler (Dna, Dnb, Dnc) mit dem Ausgang jeder Reihe verbunden ist, daß der Teilerkoeffizient des Spannungsteilers mit dem Abstand von der Reflektorfläche zunimmt, und daß die Ausgänge dieser Spannungsteiler parallel geschaltet sind.

3. Schallempfangsantenne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß in jeder senkrecht zur Reflektorfläche liegenden Ebene zwei Reihen von Unterwasssrmikrophunen (&> angeordnet sind und daß ein Spannungsteiler mit der weiter vom Reflektor entfernten Reihe verbündet, ist

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 piezoclo. Tischen Platten (9) aufweist die vor dem Reflektor (2) angeordnet sind, daß jede aufeinanderliegende Anordnung ein asymmetrisches Paar von Unterwassermikrophonen bildet daß das weiter vom Reflektor entfernte Unterwassermikrophon die geringere Empfindlichkeit hat und daß die Ausgänge der beiden Unterwassermikrophone jedes Paares parallel geschaltet sind.

6. Schallempfangsantenne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß jede aufeinanderliegende Anordnung in zwei Teile unterschiedlicher Länge aufgeteilt ist durch eine gemeinsame Elektrode (12), 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 (12) in zwei Teile gleicher Länge geteilt ist und zwischen zwei Schalltrichter (13,14) eingesetzt ist, die ungleiche Flächen oder Massen haben.

8. Schallempfangsantenne nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Schalltrichters (13), der dem Reflektor zugekehrt ist, größer ist als die Fläche des anderen Schalltrichters, wobei die Massen gleich sind.

9. Schallantenne nach einem der Ansprüche 1 bis 8, für große Tiefen, dadurch gekennzeichnet, daß der

Schallreflektor ein weicher Reflektor ist der aus einer verformbaren und dichten HOUe besteht die mit einem Gas gefüllt ist und zwei parallele und starre Platten enthält die durch aufeinanderliegende Rächen von Gittern aus einander kreuzenden Drähten oder Fäden voneinander getrennt sind.