JPS6240019B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6240019B2 JPS6240019B2 JP54045137A JP4513779A JPS6240019B2 JP S6240019 B2 JPS6240019 B2 JP S6240019B2 JP 54045137 A JP54045137 A JP 54045137A JP 4513779 A JP4513779 A JP 4513779A JP S6240019 B2 JPS6240019 B2 JP S6240019B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- delay line
- variable delay
- line groups
- array transducer
- groups
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 7
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、1フレーム当りのスキヤン時間を短
縮したフエイズド・アレイ・ソーナに関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a phased array sonar that reduces scan time per frame.
フエイズド・アレイ・ソーナにおいては、方位
角を順次切換えながら、そのつど波動エネルギ
ー・ビームの送波とそれに対する反射波の受波が
行われる。従来は、被検音場につき1フレームの
エコグラムを得るために、方位角を、一方の側の
所定の限度から他方の側の限度まで、逐次変化
(スキヤン)させるようにしていたので、1フレ
ームのエコグラム信号を得るまでに、フレームの
ビーム数に1回当りの送受時間を掛けただけの時
間がかかる。1回の送受時間は、媒体中の波動エ
ネルギーの伝播速度に基づく固定の値なので、フ
レーム時間を短縮しようとすれば、1フレームの
ビーム数を減らすことになるが、これは、エコグ
ラムの分解能を悪くする。 In a phased array sonar, a wave energy beam is transmitted and a reflected wave is received each time the azimuth is sequentially changed. Conventionally, in order to obtain one frame of echogram for each sound field being tested, the azimuth was successively changed (scanned) from a predetermined limit on one side to a limit on the other side. It takes time equal to the number of frame beams multiplied by the transmission/reception time per time to obtain an echogram signal. The time for one transmission and reception is a fixed value based on the propagation speed of wave energy in the medium, so if you try to shorten the frame time, you will reduce the number of beams in one frame, but this will reduce the resolution of the echogram. make it worse
本発明の目的は、エコグラムの分解能を悪くせ
ずに1フレーム当りのスキヤン時間を短縮したフ
エイズド・アレイ・ソーナを提供することにあ
る。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a phased array sonar that reduces scanning time per frame without deteriorating echogram resolution.
本発明は、ビーム・ステアリング手段として、
互いに相補的な移相特性を示す2つの可変デイレ
イ・ライン群を用い、これらを同時に動作させる
ことにより、送受波を、互いに対称な2つの方位
角において同時に行うようにしたものである。 The present invention provides, as a beam steering means,
By using two variable delay line groups exhibiting mutually complementary phase shift characteristics and operating them simultaneously, waves are transmitted and received simultaneously at two azimuthal angles that are symmetrical to each other.
以下、図面によつて本発明を説明する。図は、
本発明実施例の概念的構成図である。図におい
て、TDはアレイ・トランスデユーサで、たとえ
ば16〜32個のエレメントからなる。AMは双方向
性の増幅器群、DL1,DL2は1対の可変デイレ
イ・ライン群、PGは送波パルス発生器、AD1,
AD2は1対の加算増幅器である。 The present invention will be explained below with reference to the drawings. The diagram is
1 is a conceptual configuration diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, TD is an array transducer, consisting of, for example, 16 to 32 elements. AM is a bidirectional amplifier group, DL 1 and DL 2 are a pair of variable delay line groups, PG is a transmit pulse generator, AD 1 ,
AD 2 is a pair of summing amplifiers.
1対の可変デイレイ・ライン群DL1,DL2は、
対応する個々のデイレイ・ライン同志が一端を共
通にして接続され、この共通接続点に関して互い
に相補的な移相特性を示すように制御される。な
お、このような1対の可変デイレイ・ライン群
は、タツプ切換形の双方向性の1つの可変デイレ
イ・ライン群について、タツプの選らびかたによ
つて実現することもできる。その場合、選らんだ
タツプを境にして移相特性が相補的になるように
する。 A pair of variable delay line groups DL 1 and DL 2 are
Corresponding individual delay lines are connected at a common end and are controlled to exhibit mutually complementary phase shift characteristics with respect to this common connection point. Incidentally, such a pair of variable delay line groups can also be realized by selecting the taps of one bidirectional variable delay line group of tap switching type. In that case, the phase shift characteristics should be complementary around the selected tap.
可変デイレイ・ライン群DL1,DL2の共通接続
点には、双方向増幅器群AMを通じて、アレイ・
トランスデユーサTDの各エレメントが接続され
る。可変デイレイ・ライン群DL1,DL2の他端に
は、送波パルス発生器PGの出力信号が共通に与
えられる。可変デイレイ・ライン群DL1,DL2の
他端はまた、加算増幅器AD1,AD2の入力端子に
それぞれ接続される。 The common connection point of the variable delay line groups DL 1 and DL 2 is connected to the array line through the bidirectional amplifier group AM.
Each element of transducer TD is connected. The output signal of the transmission pulse generator PG is commonly applied to the other ends of the variable delay line groups DL 1 and DL 2 . The other ends of the variable delay line groups DL 1 and DL 2 are also connected to input terminals of summing amplifiers AD 1 and AD 2 , respectively.
このように構成された装置の動作は次のとおり
である。送波パルス発生器PGにより、可変デイ
レイ・ライン群DL1,DL2の各他端に送波パルス
が一斎に与えられると、可変デイレイ・ライン群
DL1,DL2の共通接続点には、個々のデイレイ・
ラインの遅延時間に従つてそれぞれ遅延されたパ
ルス群が出現する。パルス群は、左から来た群と
右から来た群との2群になる。これら2群のパル
スの移相状態は、それらが経てきたデイレイ・ラ
イン群の特性にしたがつて相補的となる。このよ
うなパルス群が双方向増幅器群AMを通じてアレ
イ・トランスデユーサTDに与えられると、アレ
イ・トランスデユーサTDは、それぞれのパルス
群に従つて指向性が合成された2つの波動ビーム
を放射する。これら2つの波動ビームは、2つの
パルス群の移相状態の相補性によつて、方位角が
図のように互いに対称的なものとなる。 The operation of the device configured in this way is as follows. When the transmission pulse generator PG applies one transmission pulse to each other end of the variable delay line groups DL 1 and DL 2 , the variable delay line group
The common connection point of DL 1 and DL 2 has individual delay
A group of pulses appears, each delayed according to the delay time of the line. There are two groups of pulses, one coming from the left and the other coming from the right. The phase shifts of these two groups of pulses are complementary according to the characteristics of the delay lines they have passed through. When such pulse groups are applied to the array transducer TD through the bidirectional amplifier group AM, the array transducer TD emits two wave beams with combined directivity according to each pulse group. do. These two wave beams have azimuthal angles that are symmetrical to each other as shown in the figure due to the complementarity of the phase shift states of the two pulse groups.
これらビームに基づく反射波信号がアレイ・ト
ランスデユーサTDの各エレメントに入感する
と、各エレメントの入感信号は、双方向増幅器群
AMを通じて、デイレイ・ライン群DL1,DL2の
共通接続点に導かれ、そこで左と右に分岐して、
それぞれのデイレイ・ライン群の特性に応じて移
送され、加算増幅器AD1,AD2によつてそれぞれ
加算増幅される。これによつて、送波時の2つの
ビームの方位角にそれぞれ受波の指性を合わせ
て、2つの反射波信号の受信が行われる。これら
の受信信号は、次段の回路たとえばデイスプレイ
用のバツフア・メモリ等に与えられる。 When reflected wave signals based on these beams enter each element of the array transducer TD, the input signal of each element is transmitted to a group of bidirectional amplifiers.
Through the AM, it is guided to the common connection point of the delay line groups DL 1 and DL 2 , where it branches to the left and right,
The signals are transferred according to the characteristics of each delay line group, and summed and amplified by summing amplifiers AD 1 and AD 2 , respectively. As a result, the reception of the two reflected wave signals is performed by adjusting the reception directionality to the azimuth angle of the two beams at the time of wave transmission. These received signals are applied to the next stage of circuitry, such as a buffer memory for display.
次に、可変デイレイ・ライン群DL1,DL2にお
ける遅延時間の分布が変更されて互いに対称な新
たな方位角が設定され、上記と同様な動作が行わ
れる。以下、このように順次方位角を切換えなが
ら、送受波を繰返えす。 Next, the distribution of delay times in the variable delay line groups DL 1 and DL 2 is changed to set new azimuth angles that are symmetrical to each other, and the same operation as above is performed. Thereafter, wave transmission and reception are repeated while sequentially switching the azimuth angle in this manner.
このような装置においては、一度に2つの互い
に対称な方向の探査が行われるので、1フレーム
のエコグラムを得るのに要するスキヤン時間は、
同じ探査領域で比較して、従来の場合の半分に短
縮され、しかも分解能の低下はない。 In such a device, two symmetrical directions are scanned at once, so the scan time required to obtain one frame of echogram is
Comparing the same exploration area, the time is half that of the conventional method, and there is no drop in resolution.
このように、本発明は、ビーム・ステアリング
手段として、互いに相補的な移相特性を示す2つ
の可変デイレイ・ライン群を用い、これらを同時
に動作させることにより、送受波を互いに対称的
な2つの方位角において同時に行うようにした。
このため、エコグラムの分解能を低下させること
なく、1フレーム当りのスキヤン時間を短縮する
ことができる。 In this way, the present invention uses two variable delay line groups exhibiting mutually complementary phase shift characteristics as beam steering means, and by operating these groups simultaneously, the transmitted and received waves are controlled by two symmetrical delay line groups. It is now possible to do this at the same time in azimuth.
Therefore, the scan time per frame can be shortened without reducing the resolution of the echogram.
図は、本発明実施例の概念的構成図である。
TD……アレイ・トランスデユーサ、AM……
双方向増幅器、DL1,DL2……可変デイレイ・ラ
イン群、PG……送波パルス発生器、AD1,AD2
……加算増幅器。
The figure is a conceptual configuration diagram of an embodiment of the present invention. TD...Array transducer, AM...
Bidirectional amplifier, DL 1 , DL 2 ...Variable delay line group, PG...Transmission pulse generator, AD 1 , AD 2
...Summing amplifier.
Claims (1)
ランスデユーサを駆動することにより波動エネル
ギー・ビームを送波し、アレイ・トランスデユー
サによる反射波受信の際は再び前記可変デイレ
イ・ラインを介して受信し、この送受波を可変デ
イレイ・ライン群の遅延時間の分布を変更して行
うことによりビーム・ステアリングを行うように
したフエイズド・アレイ・ソーナにおいて、 前記可変デイレイ・ライン群を、アレイ・トラ
ンスデユーサの各エレメントが接続される中間タ
ツプを有し、遅延時間の総和においてそれぞれ同
一となる複数個の可変デイレイ・ラインを使用
し、その中間タツプで2分割された可変デイレ
イ・ラインの他端をそれぞれ共通接続し、その共
通接続された点に関して2つのデイレイ・ライン
群は互いに相補的な移相特性を呈するようにし、
かつ送波においては送波パルスが前記共通接続さ
れた点に同時に与えられるように構成された1対
の可変デイレイ・ライン群とし、 この1対の可変デイレイ・ライン群を実質的に
同時に動作させることにより、中心に対して互い
に対称な2つの方位角において送受波を行うよう
にしたフエイズド・アレイ・ソーナ。[Claims] 1. A wave energy beam is transmitted by driving an array transducer through a variable delay line group, and when the array transducer receives a reflected wave, the variable delay line is - In a phased array sonar that performs beam steering by receiving waves through a line and transmitting and receiving waves by changing the distribution of delay times of a variable delay line group, the variable delay line group A variable delay line that has an intermediate tap to which each element of the array transducer is connected, uses a plurality of variable delay lines each having the same total delay time, and is divided into two by the intermediate tap.・The other ends of the lines are connected in common, and the two delay line groups exhibit mutually complementary phase shift characteristics at the commonly connected point,
and a pair of variable delay line groups configured such that the transmitting pulses are simultaneously applied to the commonly connected points during wave transmission, and the pair of variable delay line groups are operated substantially simultaneously. This is a phased array sonar that transmits and receives waves at two azimuth angles that are symmetrical about the center.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4513779A JPS55138444A (en) | 1979-04-13 | 1979-04-13 | Phaseddarray sonar |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4513779A JPS55138444A (en) | 1979-04-13 | 1979-04-13 | Phaseddarray sonar |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55138444A JPS55138444A (en) | 1980-10-29 |
JPS6240019B2 true JPS6240019B2 (en) | 1987-08-26 |
Family
ID=12710884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4513779A Granted JPS55138444A (en) | 1979-04-13 | 1979-04-13 | Phaseddarray sonar |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55138444A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021173630A (en) * | 2020-04-24 | 2021-11-01 | 古野電気株式会社 | Underwater detection device and underwater detection method |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4581581A (en) * | 1983-06-30 | 1986-04-08 | General Electric Company | Method of projection reconstruction imaging with reduced sensitivity to motion-related artifacts |
JP2666510B2 (en) * | 1990-03-15 | 1997-10-22 | 富士通株式会社 | Delay time setting method for electronic scanning ultrasonic diagnostic equipment |
JPH04203709A (en) * | 1990-11-29 | 1992-07-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Water heater |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS518788A (en) * | 1974-07-11 | 1976-01-23 | Nippon Musen Irigaku Kenkyusho | Choonpabiimuno tobikoshitoshanyoru shindanhoshiki |
-
1979
- 1979-04-13 JP JP4513779A patent/JPS55138444A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS518788A (en) * | 1974-07-11 | 1976-01-23 | Nippon Musen Irigaku Kenkyusho | Choonpabiimuno tobikoshitoshanyoru shindanhoshiki |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021173630A (en) * | 2020-04-24 | 2021-11-01 | 古野電気株式会社 | Underwater detection device and underwater detection method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55138444A (en) | 1980-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5375470A (en) | Acoustic imaging system | |
US4550607A (en) | Phased array acoustic imaging system | |
US5119342A (en) | Focused ultrasound imaging system and method | |
US4528854A (en) | Phased-array receiver | |
US5911692A (en) | Sparse two-dimensional wideband ultrasound transducer arrays | |
US5140558A (en) | Focused ultrasound imaging system and method | |
US4215584A (en) | Method for transmission and reception of ultrasonic beams using ultrasonic transducer element array | |
EP0642036B1 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
US4974558A (en) | Ultrasonodiagnostic tomography apparatus | |
US4553437A (en) | Hybrid non-invasive ultrasonic imaging system | |
US5417217A (en) | Echo beam former for an ultrasonic diagnostic apparatus | |
US5121361A (en) | Programmable beam former | |
JPH10267904A (en) | Ultrasonic probe and ultrasonic imaging system | |
US4079352A (en) | Echo sounding technique | |
JPH01195844A (en) | Ultrasonic wave receiving phasing circuit | |
JP4334671B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JPS6240019B2 (en) | ||
US20040193050A1 (en) | Ultrasonic transmitting and receiving apparatus | |
JPH02209135A (en) | Ultrasonic transmitter/receiver | |
JPH0113547B2 (en) | ||
US4779242A (en) | Device for electronic focusing of ultrasonic waves | |
JPS5930078A (en) | Sonar transmitting and receiving apparatus | |
JPH0862196A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
JPH03974Y2 (en) | ||
JPH0824258A (en) | Ultrasonic transmitting and receiving method and apparatus using dispersion compression method |