EP0794841B1 - Sonarantenne mit empfindlichkeitsspitzen mindestens bei zwei frequenzen - Google Patents

Sonarantenne mit empfindlichkeitsspitzen mindestens bei zwei frequenzen Download PDF

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EP0794841B1
EP0794841B1 EP96932657A EP96932657A EP0794841B1 EP 0794841 B1 EP0794841 B1 EP 0794841B1 EP 96932657 A EP96932657 A EP 96932657A EP 96932657 A EP96932657 A EP 96932657A EP 0794841 B1 EP0794841 B1 EP 0794841B1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607—Methods 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
    • B06B1/0622—Methods 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 on one surface
    • B06B1/0629—Square array

Definitions

  • Underwater antennas can be operated exclusively passive or active or possess the faculty of a simultaneous active and passive operation.
  • Sizing of the transducer pavilions allows optimal operation of the antenna at all frequencies. Indeed, to obtain a correct surface sampling both at the frequency ⁇ 1 and at the frequency ⁇ 2 , it suffices, for the frequency ⁇ 1 , to divide the transducers into groups 80 1 to 80 n for example according to a square mesh so that the equivalent characteristic dimension of each of the groups of transducers is substantially equal to half the wavelength ⁇ 1 and, for each group, to combine the operation of the transducers which form part thereof. For this, the signals from each element of a group, for example of 4 or 9 elements, are summed electronically by an operational amplifier thus constituting a single source which is processed by the preformation circuits.

Claims (7)

  1. Sonarantenne mit einer aus mindestens zwei identischen Wandlern bestehenden Matrize, wobei jeder Wandler mit einem Endkegel versehen ist, und welche bei mindestens zwei Frequenzen V1 und V2 Empfindlichkeitsspitzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die charakteristischen Abmessungen des Endkegels dieser Wandler zwischen 0,35 und 0,65 mal die Wellenlänge λ2 betragen, welches der höchsten der Frequenzen V1 und V2 entspricht.
  2. Sonarantenne gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten mindestens zwei Wandler mit einem Vorspannungsstift (67), einem piezoelektrischen Antrieb (61), einem Endkegel (62) und einer Gegenmasse (63) ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkegel aus einer mit Rillen (71) versehenen Platte (66) bestehen, um diese zu begrenzen, wobei die Platte (66) mit einem schalldurchlässigen Material (70) verkleidet ist.
  3. Verfahren zur Ausführung einer Antenne gemäß irgendeinem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, den Betrieb von mehreren Wandern zu gruppieren, wenn die Wandler bei der Frequenz V1 arbeiten, so daß die äquivalenten charakteristischen Abmessungen der Endkegel dieser Gruppe von Wandlern zwischen 0,35 und 0,65 mal die Wellenlänge λ1 betragen, welches der niedrigsten der Frequenzen V1 und V2 entspricht.
  4. Verfahren zur Fertigung der Endkegel (62; 66) gemäß irgendeinem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:
    eine Platte aus einem zum Bilden der Endkegel bestimmten Material mit einem schalldurchlässigen Material zu verkleiden,
    die Platte, jedoch nicht die Verkleidung, zu zerschneiden, so daß eine Matrize mit nebeneinander angeordneten und durch die besagten Schnitte getrennten Endkegeln entsteht.
  5. Verfahren zur Fertigung einer Wandlermatrize gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:
    in einer ersten Etappe in einer Platte aus zum Bilden der Endkegel geeignetem Material entsprechend einer quadratischen Matrize Gewindebohrungen vorzunehmen, wobei der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bohrungen annähernd die Hälfte der Wellenlänge λ2 beträgt,
    in einer zweiten Etappe die Platte mit einer Schicht aus schalldurchlässigem Material zu verkleiden,
    in einer dritten Etappe die Platte mit längs und quer verlaufenden Rillen zu versehen, so daß ein Endkegelmosaik in quadratischer Form entsteht, dessen Achsen den Achsen der Gewindebohrungen entsprechen, und dessen Seitenlänge annähernd der halben Wellenlänge λ2 entspricht,
    in einer vierten Etappe einen Vorspannungsstift, der an mindestens einem Ende mit einem Gewinde versehen ist, in jede Gewindebohrung der Platte zu schrauben,
    in einer fünften Etappe einen piezoelektrischen Antrieb sowie eine Gegenmasse mit einer axialen Bohrung, welche für den Betrieb in den beiden Frequenzen V1 und V2 ausgelegt sind, an jedem der Vorspannungsstifte zu befestigen wonach dann jeder Wandler gebildet ist.
  6. Verfahren zur Fertigung einer Wandlermatrize gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:
    in einer ersten Etappe in einer Platte aus einem zum Bilden der Endkegel geeigneten Material gemäß einer quadratischen Matrize Bohrungen mit einer Stirnsenkung durchzuführen, wobei der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bohrungen annähernd der halben Wellenlänge λ2 entspricht,
    in einer zweiten Etappe in jeder Bohrung einen Vorspannungsstift, welcher an einem Ende einen Kopf aufweist, durch Ankleben zu befestigen, wobei der Kopf auf der Stirnsenkung der Platte so aufliegt, daß er mit dem oberen Teil dieser Platte fluchtet,
    in einer dritten Etappe die obere Fläche der Platte mit einer Schicht aus einem schalldurchlässigen Material zu verkleiden,
    in einer vierten Etappe die Platte, jedoch nicht die Verkleidung, mit längs und quer verlaufenden Rillen zu versehen, so daß ein Endkegelmosaik in quadratischer Form entsteht, dessen Achsen den Achsen der Gewindebohrungen entsprechen, und dessen Seitenlänge annähernd die Hälfte der Wellenlänge λ2 beträgt,
    in einer fünften Etappe einen piezoelektrischen Antrieb sowie eine Gegenmasse mit einer axialen Bohrung, welche für den Betrieb in den beiden Frequenzen V1 und V2 ausgelegt sind, an jedem der Vorspannungsstifte zu befestigen, wonach dann jeder Wandler gebildet ist.
  7. Verfahren gemäß irgendeinem der Patentansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitte in der Platte durch Fräsen vorgenommen werden.
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EP0794841A1 EP0794841A1 (de) 1997-09-17
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AU (1) AU700895B2 (de)
DE (1) DE69602579T2 (de)
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EP0794841A1 (de) 1997-09-17
DE69602579T2 (de) 1999-10-21
WO1997011789A1 (fr) 1997-04-03
US5898642A (en) 1999-04-27
FR2739522B1 (fr) 1997-11-14
AU7135696A (en) 1997-04-17
FR2739522A1 (fr) 1997-04-04
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