JPH03243879A

JPH03243879A - 超音波探知用受信装置

Info

Publication number: JPH03243879A
Application number: JP4143090A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Fukushima; 福島　保夫; Toshizane Yamashita; 山下　敏実; Osamu Shinohara; 修篠原
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1990-02-21
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1991-10-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は警報装置、魚群探知装置、ソナー等に用いられ
る超音波探知用受信装置に関する。

−層詳細には、受渡器あるいは受波器に接続されて受信
信号が供給される結線路の端部のインピーダンスに比較
して、十分に低い値の人力インピーダンスの電流増幅器
を、前記受波器あるいは結線路の端部に接続して受信信
号の増幅を行うことにより、トランスを用いて結線路の
端部のインピーダンスと増幅器の入力インピーダンスの
整合を行う場合に比較して、共振周波数の調整等を要す
ることなく、その取り扱いならびに構成が簡素化されて
装置規模が低減し、さらに装置が軽量化されるようにし
たものである。

［従来の技術］従来、屋内等に対する侵入防止用の警報装置、ならびに
水中の物標等の反射物体からの反射波を受信し、その受
信信号から反射物体の状態ならびに距離等をハードコピ
ーあるいはＣＲＴ等に画像を表示して反射物体に係る探
知を行う、所謂、魚群探知装置、ソナー等の探知装置が
広範囲に利用されている。

以下、この種の探知装置における超音波探知用受信装置
の人力部を、その概略を示す第５図を用いて説明する。

符号２は等倍回路て示す受渡器（振動子）であり、静電
容量成分Ｃｄ、抵抗成分ＲＯ１誘起電圧■からなる。こ
の受渡器２て導出される受信信号Ｓａが同軸ケーブル３
で伝送されて受信装置の入力部４のインピーダンス整合
用のトランス６に人力される。さらに、例えば、ＡＧＣ
前置増幅器８を介して、ＴＶＧ制御信号が供給されるＴ
ＶＧ増幅回路１０に人力され、ここで、距離に係る減衰
特性が補正された出力信号Ｓ○が送出される。

このように、受波器２とトランス６が同軸ケーブル３で
接続される際には、受波器２の出力インピーダンスと同
一のインピーダンスの同軸ケーブル３を介してトランス
６の一次コイルが接続される。そして、人力インピーダ
ンスに適合したトランス６の二次コイルを介してＡＧＣ
前置増幅器８に受信信号Ｓａが供給されて、所望の受信
信号処理が行われる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記の従来の技術に係る超音波探知用受
信装置の人力部４においては、同軸ケーブル３の浮遊容
量Ｃｆが長さにより変化し、トランス６の一次コイルに
供給される受信信号Ｓａのレベルが変動する。したがっ
て、浮遊容量Ｃｆを打ち消すためトランス６の一次コイ
ルに付加されるコンデンサＣａの容量は同軸ケーブル３
の長さに対応して設定する作業（同調）を伴うものとな
る。

さらに、例えば、３６０°スキヤンニングソナーのよう
に受波器２がｌＯ段×３６列に円筒形に配置される場合
は他の電子部品に対して、比較的大形状のトランス６が
３６０個配置されるものとなり、多大なスペースが必要
となる等々の不都合を有している。

本発明は前記の課題に鑑みてなされたものであって、そ
の目的とするところは、共振周波数に係る調整等を要す
ることなく、その取り扱いならびに構成が簡素化されて
、装置規模が低減し、さらに軽量化される超音波探知用
受信装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］前記の課題を解決するために、本発明の超音波探知用受
信装置は、反射波を受信する受波器あるいは受渡器に接
続される結線路の端部の並列の静電容量成分、誘導成分
あるいは抵抗成分が実質的に無視されるべく、前記端部
の出力インピーダンスに比較して、低い値の入力インピ
ーダンスの増幅器が接続されることを特徴とする。

［作用コ上記の構成においては、受波器あるいは受渡器に接続さ
れて受信信号が供給される結線路の端部に、ここでのイ
ンピーダンスに比較して、十分に低い値の入力インピー
ダンスの電流増幅器が接続されて受信信号が増幅される
。この際、端部における並列の静電容量成分、誘導成分
あるいは抵抗成分が無視されるものとなる。

これにより、入力整合用のトランスが不要となり、この
トランスを用いて結線路の端部のインピーダンスと前置
増幅器の入力インピーダンスの整合を行う場合に比較し
て、共振周波数の調整等が不要となり、その取り扱いな
らびに構成が簡素化され、さらに装置規模が低減して軽
量化される。

［実施例］次に、本発明に係る超音波探知用受信装置の実施例を、
添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は基本構成を示す等価回路図、第２図は基本構成
に係る第１の具体例を示す等倍回路／回路図、第３図は
基本構成に係る第２の具体例を示す等倍回路／ブロック
図、第４図は動作説明に供される図である。

第１図において、符号１２は等倍回路で示す受渡器（振
動子）であり、静電容量成分Ｃｄ、抵抗成分Ｒ○、誘起
電圧Ｖからなる。

符号１４は増幅器である。ここで、増幅器１４の人力イ
ンピーダンスをＲｉｎ、受波器１２の誘起電圧をＶ、静
電容量成分をＣｄ、角周波数（２πｒ）をω、受信信号
Ｓａにおける入力電流を１とする。

そして、Ｒｌ　ｎ＜Ｒ○ ・・・（２）であるとき、となる。

したがって静電容量成分Ｃｄは無視される。

ここで、入力電流】を増幅することにより、誘起電圧Ｖ
に比例したレベルの出力信号５ｏｕｔが得られる。

次に、第２図に示される前記基本構成に係る第■の具体
例を説明する。

この例は受波器１２と、周知のベース接地増幅回路１８
を有している。

ベース接地増幅回路１８は、図から容易に理解されるよ
うに、増幅素子Ｔｒ、バイアス設定用抵抗器Ｒｅ、負荷
抵抗器Ｒｊ７、直流バイアス阻止用コンデンサ（：ｉｎ
、コレクタ直流阻止用コンデンサＣ０ｕｔが設けられて
いる。

ここで、直流バイアス阻止用コンデンサＣｉｎは十分に
低インピーダンスになる値を設定する。

この構成においてベース接地増幅回路↓８は周知のよう
に低入力インピーダンス、すなわち、一般的に数百Ωで
あり、さらに、受波農工２の出力は高インピーダンス、
すなわち、一般的に数にΩである。したがって、静電容
量成分Ｃｄの影響は無視できることになる。

なお、他の動作ならびに作用効果は前記基本構成と同一
であり、その詳細な説明は省略する。

さらに、第３図に示される前記基本構成に係る第２の具
体例を説明する。

この例は受波器１２と、周知の演算増幅器２２を有して
いる。

増幅器２２には、図から容易に理解されるように、理論
的高入力インピーダンス・高利得の演算増幅素子２４と
、負帰還抵抗器２６が設けられている。

この構成において、増幅器２４の利得を−Ａ（Ａ＞１）
とし、負帰還抵抗器２６の抵抗値をＲｆとする。さらに
入力電圧をｖｌ、出力電圧をＶ○、入力端子を１とする
と、Ｖｏ＝−Ａ−Ｖ＋Ｖｉ＝ｉ−Ｒｆ＋Ｖ○ ・・・（４）・・・（５）の関係より、となり、さらに、である。ここでＡ＞１とすれば、Ｖｏ＝−１・ＲｆＶｉ＝Ｑとなる。

上記の式（４）乃至（７）から容易に理解されるように
、増幅器２２の入力端は周知の仮想接地点（イマジナリ
・ショート）となり、受波器１２を短絡した場合と同一
となる。したがって、受波器１２の出力端は高インピー
ダンス、すなわち、一般的に数にΩてあり、静電容量成
分Ｃｄの影響は無視できることになる。

他の動作ならびに作用効果は前記基本構成と同一であり
、その詳細な説明は省略する。

このようにして、受波器１２あるいは受渡器１２に接続
されて受信信号Ｓａが供給される結線路の端部に、ここ
でのインピーダンスに比較して十分に低い値の入力イン
ピーダンスのベース接地増幅回路１８、増幅器２２が接
続されて受信信号Ｓａが増幅される。この際、結線路の
端部における静電容量成分Ｃｄ、誘導成分あるいは抵抗
成分が無視されるものとなり、入力整合用のトランスが
不要となる。

これにより、トランスを用いて結線路の端部のインピー
ダンスと前置増幅器の人力インピーダンスの整合を行う
場合に比較して、共振周波数の調整等が不要となり、そ
の取り扱いならびに構成が簡素化され、さらに装置規模
が低減して軽量化される。

なお、上記の第１ならびに第２の具体例においては、例
えば、魚群探知装置、アクティブソナー等に適用される
際の送受信の切り換えにおける電力漏洩の過電圧から、
ベース接地増幅回路１８、増幅器２２を保護するため周
知の保護用ダイオード、バリスタＤａＳＤｂ等、あるい
は直列に小抵抗値の抵抗器Ｒｍを付加（第４図参照）す
ることもできる。

さらに、上記では静電容量成分Ｃｄが形成されている場
合の受波器１２について説明しているがこれに限定され
ない。誘導成分または抵抗成分が並列に形成される他の
受波器等において前記と同様の影響を除去することも本
発明に含まれる。

［発明の効果］以上の説明から理解されるように、本発明の超音波探知
用受信装置においては、反射波を受信する受渡器あるい
は受渡器に接続される結線路の端部の並列の静電容量成
分、誘導成分あるいは抵抗成分が実質的に無視されるべ
く、前記端部の出力インピーダンスに比較して、低い値
の人力インピーダンスの増幅器が接続されて、人力整合
用のトランスを不要とすることを特徴としている。

これにより、トランスを用いて結線路の端部のインピー
ダンスと増幅器の入力インピーダンスの整合を行う場合
に比較して、同調等に係る調整等を要することなく、そ
の取り扱いならびに構成が簡素化されて装置規模が低減
し、さらに装置が軽量化される効果乃至利点を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波探知用受信装置の実施例の
基本構成を示す等価回路図、第２図は第１図に示される
実施例の基本構成に係る第１の具体例を示す等価回路／
回路図、第３図は第１図に示される実施例の基本構成に
係る第２の具体例を示す等価回路／回路図、第４図は本
発明に係る超音波探知用受信装置の付加回路の動作説明
に供される図、第５図は従来技術に係る超音波探知用受信装置の人力部
の構成を示す等価回路／ブロック図である。２・・・増幅器４・・・演算増幅素子６・・・負帰還抵抗器ｄ・・・静電容量成分ｉｎ・・・直流バイアス阻止用コンデンサｏｕｔ・・・
コレクタ直流阻止用コンデンサｅ・・・バイアス設定用
抵抗器１・・・負荷抵抗器 ○・・・抵抗成分ａ・・・受信信号 ○ｕｔ・・・出力信号 ↓２・・・受波器１４・・・増幅器１８・・・ベース接地増幅回路Ｉ０１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）反射波を受信する受波器あるいは受波器に接続さ
れる結線路の端部の並列の静電容量成分、誘導成分ある
いは抵抗成分が実質的に無視されるべく、前記端部の出
力インピーダンスに比較して、低い値の入力インピーダ
ンスの増幅器が接続されることを特徴とする超音波探知
用受信装置。