JPS62250385A - トラツプ回路 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は超音波パルスを送波し、物標からの帰来反射波
を受波する探知装置において、特に２Ｆ！１波以上の周
波数で送受波が可能な送受波部のトラップ回路に関する
。

（従来の技術） 強力な超音波パルスを送波し、物標からの微弱な反射波
を受波してこれを処理表示等する探知装置１例えば水中
探知装置などでは送受波動作を効率よく切換える目的か
らトラップ回路（例えば。

実公昭５５−２５７４７号）が汎用されている。これは
双方向ダイオードを利用して送信時に送信信号のための
共振回路と受信部側とを切離し、他方受信時に受信信号
のための共振回路と送信部側とを切離すようになされた
ものである。

又、近年魚種判別の要請から多周波による探知が行われ
る傾向にあるが、振動子がその分必要となりセンサ一部
の大型化という好ましからざる欠点を有する。これに対
し、比較的新しい技術として多周波の送受波を１の振動
子で実現する方式が提案、採用されている（特開昭５８
−８３３００号、特開昭５８−１１７７９８号）。

（発明が解決しようとする問題点） すなわち、１の送受波器に多周波の動作を行わすことか
ら、上記トラップ回路も各周波毎に並列して配線する必
要があり、係る部分の回路構成を著しく複雑にするに至
っている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記に鑑みてなされたもので、送信周波により
反共振する並列共振回路が各送信周期毎に直列に接続さ
れ、 その直列回路の後段に受信部との結合部としての並列共
振回路が接続され、 該並列共振回路を構成する素子の一方に双方向ダイオー
ドが直列に接続される送受信部のトラップ回路を提供す
るものである。

（作　用） 本発明によれば、送信時には双方向ダイオードの短絡に
よっていずれかの並列共振回路が反共振して直列回路を
開放するので受信部、結合部は切離され、他方受信時は
上記双方向ダイオードの開放によって得られる各並列共
振回路の他方の素子から成る直列共振回路と結合部の並
列共振回路とのマツチングにより受信周波で最大感度を
得ることができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す２周波の場合における
回路図で、第２図（ａ）、（ｂ）は周波数−リアクタン
ス、−出力特性を示す図である。

第１図において、１．２は送信部側（図示せず）と振動
子間に接続された双方向ダイオード（２個のダイオード
が互いに逆方向に並列！ｔｃ続されたもの）である、又
、４．５．６も同様の双方向ダイオードである。双方向
ダイオードは送信時の如き高レベル信号に対しては短絡
され、一方受信時の如き微弱信号に対しては開放される
。

７．８は反共振周波Ｗ１を有する第１の並列共振回路を
構成するコンデンサとコイル９、ＩＯは反共振周波Ｗ２
を有する第２の並列共振回路を構成するコンデンサとコ
イル、１１．１２は後述する特性を有する並列回路を構
成するコンデンサとコイルである。１３はコイル１２．
１４により結合される受信部である。

上記の回路構成において、次に動作等について説明する
。

（１）送信時の動作について（送信周波ｗｔ　、Ｗ２）
送信時は双方向ダイオードｌ、２．４〜６は全て短絡さ
れる。従って、第１．第２のいずれかの並列共振回路に
よって送信周波Ｗ１、Ｗ２のいずれの信号も遮断され受
信部１３へは供給されない、この結果、送信信号は振動
子３へのみ供給され、振動子３を高効率の下で励振する
。なお、双方向ダイオード６は第１、第２の並列共振回
路の存在により理論上は不要であるが、反共振のＱ、又
周波数ずれを考慮して保護の万全を期すために設けられ
ている。

上記において、各コンデンサ７．９、コイル８゜１０の
値と送信周波ｗ１．　ｗ２との関係は、と表わせる。

（２）受信時の動作について 受信時は逆に双方向ダイオード１．２．４〜６は全て開
放される。従って、振動子３で受波された微弱信号は送
信部側には供給されず、受信部ｌａ側に供給される。

この場合、振動子３から受信部１３側を見たインピーダ
ンスが受信周波Ｗ１、Ｗ２において最小であることが伝
送効率上望ましい。

受信部１３側をみた回路はコイル８とコンデンサ９の直
列回路とコンデンサ１１とコイル１２から成る並列回路
とが直列に接続されたものである。このように、受信時
に得られる直列回路は、第２図の特性が必要となる点か
らも明らかなように、ＬとＣとから構成されねばならず
、このため、双方向ダイオード４．５は第１の並列共振
回路ではコンデンサ側に挿入され、他方部２の並列共振
回路ではコイルｌＯ側に挿入されている。ここにコイル
８とコンデンサ９より成る直列回路のインピーダンスＺ
ｓは であり、その特性を第２図（ａ）中１点鎖線で示す。

又、コンデンサ１１、コイル１２より成る並列回路のイ
ンピーダンスｚｐは であり、その特性は第２図（ａ）に実線で示す。

従って、今 Ｚ　、　（ｗｌ）　＝Ｚ、　（ｗｌ） Ｚ、（Ｗ２）＝−ＺＰ（ｗ２）・・・・・・・・・（２
）とすることにより、受信側インピータンスを最小（実
抵抗分のみ）とすることができる（第２図（ｂ）　）　
。

更に、各周波におけるＱは 但し、Ｒは実抵抗分 と表わされ、従って上記Ｑ１．Ｑ２を設定することによ
り、先ずＬｌ、Ｃ２を求めることができる。このように
して求めたＬｌ、　Ｃ２を（１）、（２）式に代入する
ごとにより、Ｃ１、Ｌ２及びＣ３，Ｌ３が求まるゆさて
、第３図は本発明に係る他の実施例１例えば３周波の場
合の回路図を示すもので、第４図（ａ）、（ｂ）は周波
数−リアクタンス、−出力特性を示す図である。

第３図は送信部、振動子及び受信部を省略した図で、３
０．３１は反共振周波Ｗ１を有する第１の並列共振回路
を、３２．３３は反共振周波ｗ２を有する第２の並列共
振回路を、３４．３５は反共振周波Ｗ３を有する第３の
並列共振回路を各々構成するコンデンサとコイルである
。

３８、３７及び３８．３９は後述する特性を有する各並
列回路を構成するコンデンサとコイルで、該各並列回路
は直列に接続されている。

上記回路構成において、次に動作について説明する。

（１）送信時の動作について 双方向ダイオード４０〜４２の短絡により第１−第３の
いずれかの並列共振回路が遮断され、従って送信信号は
省略した受信部側には供給されない。

このときの各並列共振回路の定数と周波Ｗｔ””　Ｗ３
の関係は と表わせる。

（２）受信時の動作について 双方向ダイオード４０〜４２の開放により第１〜第３の
並列共振回路はコイルし、コンデンサＣ２，コイルＬ３
から成る直列回路に切換えられる。この場合も前述同様
、Ｌ成分とＣ成分とを有する直列回路を構成しなければ
ならない、この直列回路のインピーダンスＺ８は であり、その特性を第４図（ａ）中１点鎖線で示す。

又、直列に接続された前期並列回路のインピーダンスＺ
、は であり、その特性を第４図（ａ）に実線で示す。

従って、今 Ｚ、　（Ｗｌ）　＝　−Ｚ、（Ｗｌ） ｚ、　（Ｗ２）　＝−Ｚｐ　（ｗ、ｚ）Ｚ、　（ｗ３）
　＝　−Ｚ、　（ｗ３）　　・・・・・・・・・（５）
とすることにより、受信側インピーダンスを最小にする
ことができる（第４図（ｂ）　）　。

そして、各周波におけるＱが と表わされ、この（４）〜（６）式及びＱ１〜Ｑ３の設
定によりＣ１〜Ｃ６、Ｌ１〜Ｌ、の各定数が求まる。

すなわち、一般的にはｎ周波（ｎｍ２，３．・・・）の
送受信を行う場合には直列に接続されたｎ個の並列共振
回路と（ｎ−１）個の並列回路とを用いてトラ−２プ回
路が形成される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、複数の周波数を
用いた場合でもトラップ回路としては１個で済むので、
回路を著しく簡素化することができる。

なお、本実施例では回路の遮断、短絡用として双方向ダ
イオードを用いて説明したが、これに限定されることな
く、一般的に上記と同一の機能を有するものであれば足
り、これを総称して導通不導通回路と呼ぶことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す２周波の場合における
回路図で、第２図（ａ）、（ｂ）は周波数−リアクタン
ス、−出力特性を示す図である。 第３図は本発明の他の実施例を示す３周波の場合におけ
る回路図で、第４図（ａ）、（ｂ）は周波数−リアクタ
ンス、−出力特性を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｗ＿１〜Ｗ＿ｎのｎ種類（ｎ＝２、３・・・）の周波で
   送受波を行う１の振動子と、 上記振動子と送信部間に接続される導通不導通回路と、 上記振動子からの信号が供給される受信部と、上記振動
   子と受信部間に接続され、各々が反共振周波Ｗ＿１〜Ｗ
   ＿ｎを有する直列接続されたｎ種類のＬＣ共振回路と、 上記ｎ個のＬＣ共振回路を構成する一方素子側に各々直
   列に接続され、且つその各直列接続が少なくとも１のＬ
   及びＣの素子側になされたｎ個の導通不導通回路と、 上記ＬＣ共振回路と受信部間に各々直列接続されたイン
   ピーダンスＺ＿ｐ（ｗ）なる（ｎ−１）種類のＬＣ並列
   回路とから成り、 上記ｎ個の導通不導通回路が直列接続されない他方素子
   から成るＬＣ直列回路のインピーダンスをＺ＿ｓ（ｗ）
   とするとき、周波Ｗ＿１〜Ｗ＿ｎに対してＺ＿ｓ（ｗ）
   ＝−Ｚ＿ｐ（ｗ）が成立するように各ＬＣ定数が設定さ
   れていることを特徴とするトラップ回路。