JPS61205879A - 指向性ビ−ム形成回路 - Google Patents

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】 （技術分野） 本発明は、アクティブソーナーにおける垂直方向に指向
性ビームを形成する回路に関する。

（従来技術） 水中に音波を発射し目標からの反響音を受信し、目標の
方位・距離を検出するアクティブソーナーにおいて、送
受波器は一般に円筒形をなし１円周方向と垂直方向に複
数個分割されたエレメントで構成されている。目標から
の反響音の到来方向全検出するためには、各エレメント
で音響信号から電気信号に変換された信号を特定方向に
位相をそろえて指向性ビームを形成する整相処理が行な
われる。従来のアクティブソーナーでは垂直方向に配列
された複数個のエレメントからの信号を単純加算してふ
角Ｏｂ垂直指向性ビームを形成し、さらに円周方向の複
数個の信号を移相合成して水平整相を行い受信指向性ビ
ームを形成し受信していた。

しかし、うね勺１回頭運動等による船の動揺が生じた場
合、受信指向性ビームはふ角方向に変動し安定した受信
を行うことができない。したがって、船の動揺に対して
安定した受信を得るためには、探知能力を低下させて垂
直指向性を広くしなければならなかった。又は、動揺に
応じて垂直指向性ビームのふ角を制御するためには垂直
方向に配列された複数個のエレメントに対応したプリア
ンプを用意し、位相をそろえる垂直整相を行う必要があ
シ大規模な回路を必要とした。

（発明の目的） 本発明は、比較的簡単な回路で垂直指向性ビームを船の
動揺に応じて制御し、探知能力を向上するために垂直指
向性ビームを狭くした場合でも安定した受信を可能とす
る回路を提供するものである。

（発明の構成） すなわち、本発明によれば、垂直方向に複数個配列され
たエレメントを上下２つのグループに分割し、各グルー
プの信号を加算しふ角０度の垂直指向性ビームｔ−２個
形成する。当該２つの垂直指向性ビームは遅延又は移相
された後加算され特定ふ角に指向した１つの垂直指向性
ビーム全形成する。当該遅延量又は移相量を船の動揺と
、エレメントの円周方向の配置（ステープ）方位に応じ
て制御することによって、船が動揺した場合でも安定し
九受信が可能なアクティブソーナーが得られる。

（発明の実施例） 次に第１図及び第２図に従って本考案の具体的実施例を
説明する。

第１図は一般的なアクティブソーナーの円筒形送受波器
の例を示す、第１図において、円周方向（ステープ）に
ｍ個、垂直方向（スタック）にｎ個のエレメントが配置
され、受波音（反響音）は各エレメントによって音響信
号から電気信号に変換される。各エレメントの信号は１
反響音の致来方向を検出するために整相され特定方向に
指向した指向性ビームとなる。しかし、一般に送受波器
は船底に固定されているため、船が動揺した場合指向性
ビームも変動し安定して反響音をとらえることができな
い。

第２図は本発明において指向性ビームを形成するための
構成ブロック図を示す、第２図において。

ｘｏｏｔｔ）は１番目のステープの垂直指向性ビーム形
成回路、１００（ｉ＋１　）はｉ＋１番目のステープの
垂直指向性ビーム形成回路である。ステープＩのニレメ
ン）１（ｎ個）ｔ−２つのグループすなわち１〜ｊ及び
ｊ＋１〜ｎに分割し、各グループのエレメント出力の合
成出力信号７，７′はプリアンプ３，３′にぶって増幅
される。プリアンプ３，３′の出力信号８，８′はグル
ープに分割された垂直指向性ビーム１２．１２’のよう
にふ角０度を指向している。プリアンプの出力信号８゜
８′の一方の信号８′は遅延又は移相回路４によって遅
延又は移相される。加算回路５は、一方のプリアンプ出
力信号８と遅延又は移相された信号９ｔ−加算し、合成
された垂直指向性ビーム信号１゜を作る。合成された垂
直指向性ビーム１０は合成垂直指向性ビーム１３のよう
にふ角方向に偏位した指向性をもった信号である。

同様にして処理された複数個のステープの合成垂直指向
性ビーム信号に対し、水平整相回路６は特定水平方位に
指向するように位相をそろえて受信指向性ビーム信号Ｉ
ｎ形成する。このとき、各ステープの遅延又は移相回路
４の遅延量又は移相量は、船の動揺角と各ステープの配
置位置に応じて制御されるから、船の動揺が生じても常
に水平全維持した受信ビームを形成し安定した受信が可
能なアクティブンーナーｔ−ｉる。

なお、垂直方向に複数個配列されたエレメントｔ２つの
グループに分割する場合、一部のエレメントが重複して
も同様の効果がえられる。また説明においては、受信回
路について述べたが、送信回路についても信号の流れを
逆に考えれば同様の原理で可能でおる。この場合には、
加算回路５とプリアンプ３，３′に代えて分岐回路と電
力アンプを用い、水平整相回路６を通った原発振信号は
各ステープの処理回路に入力され、先ず分岐回路で２分
岐され、少なくとも一方全遅延又は移相した後、この２
系統の信号は増幅されて各エレメントに供給される。

（発明の効果） 本発明によれば、船の動揺が生じても常に水平を維持し
た受信ビームを形成し、安定な受信が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なアクティブリーナーの送受波器を示す
図、第２図は本発明；の芙施例を示すプロ、り図である
。 １・・・・・・エレメント、２・・・・・・指向性ビー
ム、３・・・・・・プリアンプ、４・・・・・遅延又は
移相回路、５・・・・・・加算回路、６・・・・・・水
平整相回路、７・・・・・・エレメントグループの台底
信号、８・・・・・・プリアンプ出力信号、９・・・・
・・遅延又は移相された信号、１０・・・・・・合成さ
れた垂直指向性ビーム信号、１１・・・・・・受信指向
性ビーム信号、１２・・・・・・グループに分割された
垂直指向性ビーム、１３・・・・・・合底垂厘指向性ビ
ーム、１ｏｏｔｉ＋、１００（１ｌｌ）・・・・・・垂
直指向性ビーム形成回路。 ・−へ、 代理人　弁理士　　内　原　　　晋 ゛＼ニ ？ 第４図 系ｚ回 手続補正書（自発） １７事件の表示　　昭和６０年　特　許願第４５９３１
号２、発明の名称　　　指向性ビーム形成回路３、補正
をする者 事件との関係　　　　　　　出　願　人東京都港区芝五
丁目３３番１号 （４２３）　　　日本電気株式会社 代表者　関本忠弘 （外１名） ４、代理人 （連絡先　日本電気株式会社特許部） ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 １）明細書５頁５行目「致来」を「到来」と補正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一部重複を許容して上下２つのグループに分割さ
   れ、垂直方向に複数個配列された送受波器エレメントの
   各グループ毎のエレメント出力を合成する回路と、前記
   ２つのグループに対応する合成信号の少なくとも一方を
   遅延又は移相する回路と、この遅延又は移相された２つ
   の信号又は、一方が遅延又は移相された信号と他方の合
   成信号とを合成する回路と、前記遅延又は移相量を制御
   する制御回路とを備えることを特徴とするアクティブソ
   ーナーの指向性ビーム形成回路。
2. （２）源発振信号を２分岐する分岐回路と、この２分岐
   された信号の少なくとも一方の信号を遅延又は移相する
   回路と、この少なくとも一方が遅延又は移相された信号
   のそれぞれを増幅する増幅回路と、前記遅延又は移相の
   量を制御する制御回路とを備え、前記増幅回路の２つの
   出力が、一部重複を許容して上下２つのグループに分割
   され、垂直方向に複数個配列された送受波器エレメント
   の各グループ毎の所定のエレメントに供給されることを
   特徴とするアクティブソーナーの指向性ビーム形成回路
   。