KR101221737B1

KR101221737B1 - Underwater anntenna

Info

Publication number: KR101221737B1
Application number: KR1020097012370A
Authority: KR
Inventors: 라이너 부쉬; 카이 빅터
Original assignee: 아틀라스 엘렉트로닉 게엠베하
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2013-01-11
Also published as: WO2008080451A2; KR20090101179A; DE102006060795B3; EP2104934B1; WO2008080451A4; WO2008080451A3; EP2104934A2

Abstract

서로 앞뒤로 일렬로 배치된 복수 개의 이격되어 있는 전자 음향 변환기(12)로 이루어진 적어도 하나의 변환기 열(11)과, 음향 입사 방향으로 변환기 열(11) 뒤에 배치되고, 변환기(12)를 향하는 평평한 전방벽(161)과 변환기(12)로부터 멀어지는 방향을 향하는 후방벽(162)을 갖는 적어도 하나의 반사성 반사기 판(16)이 마련되는 반사기(13)를 포함하는 수중 안테나가 개시되어 있다. 반사기(13)에서 이 반사기(13)의 길이 방향 연장 방향으로 전파되는 모드를 억제하기 위해서, 반사기 판(16)의 후방벽(162)은 이 후방벽(162)과 전방벽(161) 사이의 거리(a)가 반사기(13)의 길이를 따라 변하도록 구성되며, 상기 반사기의 길이는 변환기 열(11)을 따라 연장된다.At least one transducer row 11 consisting of a plurality of spaced apart electroacoustic transducers 12 arranged in a row back and forth with each other, and a flat front disposed behind the transducer row 11 in the direction of acoustic incidence and directed towards the transducer 12. An underwater antenna is disclosed that includes a reflector 13 provided with at least one reflective reflector plate 16 having a barrier 161 and a rear wall 162 facing away from the transducer 12. In order to suppress the propagation mode of the reflector 13 in the longitudinally extending direction of the reflector 13, the rear wall 162 of the reflector plate 16 is provided between the rear wall 162 and the front wall 161. The distance a is configured to vary along the length of the reflector 13, the length of the reflector extending along the transducer row 11.

Description

Underwater antennas {UNDERWATER ANNTENNA}

본 발명은 청구항 1의 전제부에서 청구하는 바와 같은 수중 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater antenna as claimed in the preamble of claim 1.

공지의 수중 안테나(EP 0 654 953 B1)에서, 전자 음향 변환기 열(electroacoustic transducer row)이 음향 입사 방향으로 반사기 전방에 배치되며, 상기 반사기는 알루미늄으로 이루어진 2개의 입방형 금속판과, 필름인 중간층을 갖는다. 중간층은 2개의 금속판에 접착식으로 접합된다. 중간층은 압입 커버링(forced-in covering)으로 알려지고, 예컨대 DE 36 21 318 A1에 설명되어 있는 층 구조를 갖는다. 중간층은, 예컨대 잠수함의 벽에 있는 안테나 장착부에서 전파되는 굴곡 진동의 효과적인 감쇠를 위해 사용된다. 굴곡 진동이 발산되어 변환기 장치의 전자 음향 변환기에 의해 간섭 음향으로서 수신되고, 이에 따라 목표물의 위치 정확도를 매우 감소시킨다. 안테나 장착부에서의 이와 같은 굴곡 진동은, 예컨대 잠수함에 배치된 구동 유닛 및 장비의 진동에 의해 야기된다.In the known underwater antenna (EP 0 654 953 B1), an electroacoustic transducer row is arranged in front of the reflector in the direction of acoustic incidence, which reflects two cubic metal plates made of aluminum and an intermediate layer which is a film. Have The intermediate layer is adhesively bonded to the two metal plates. The intermediate layer is known as a forced-in covering and has a layer structure as described, for example, in DE 36 21 318 A1. The intermediate layer is used, for example, for effective attenuation of flexural vibrations propagating in the antenna mount on the wall of the submarine. Flexural vibrations are emitted and received as interfering sound by the electroacoustic transducer of the transducer device, thereby greatly reducing the positional accuracy of the target. Such flexural vibrations in the antenna mount are caused, for example, by vibrations of the drive units and equipment arranged in the submarine.

반사기는 스프링 앤드 매스 시스템(spring-and-mass system) 형태이며, 금속판 조립체와 중간층뿐만 아니라, 음향 반사율이 낮고 스프링으로서의 역할을 하는 판, 예컨대 조립체의 후면에 음향 입사 방향의 반대 방향을 향하게 배치된, 바람직하게는 폴리우레탄 발포체로 이루어진 탄성의 연성 발포체 판을 갖는다. 수중 청음기 형태의 전자 음향 변환기는, 그 자체가 반사기의 전방 금속판 내로 적소에 정확하게 삽입되는 스페이서에 접착식으로 접합된다. 로드 형태의 본체, 소위 스테이브(stave)가 폴리우레탄으로 이루어진 경질 캡슐에 의해 얻어지고 안테나 장착부에 부착된다. 수중 안테나는, 안테나 장착부 상에 서로 소정 간격을 두고 배치된 복수 개의 스테이브를 갖고, 안테나 장착부의 실시예(중공형 실린더 또는 판)에 따라 소위 실린더 베이스 또는 소위 플랭크 어레이(flank array)이다. The reflector is in the form of a spring-and-mass system and is disposed in the opposite direction of the direction of acoustic incidence on the back of the plate, eg the assembly, which has a low acoustic reflectance and serves as a spring, as well as a metal plate assembly and an intermediate layer. , Elastic flexible foam plates, preferably consisting of polyurethane foam. The hydroacoustic transducer in the form of a hydrophone is adhesively bonded to a spacer which is itself correctly inserted in place into the front metal plate of the reflector. A rod-shaped body, a so-called stave, is obtained by a hard capsule made of polyurethane and attached to the antenna mount. The underwater antenna has a plurality of staves arranged at predetermined intervals on the antenna mounting portion, and is a so-called cylinder base or so-called flank array according to the embodiment (hollow cylinder or plate) of the antenna mounting portion.

압입 커버링이 제공되는 경우에도, 정상파, 소위 모드가 반사기 내에서 반사기의 길이 방향으로 형성되고, 신호 대 노이즈 비율(S/N 비율)에 있어서 적지 않은 악화를 초래한다는 것을 확인하였다.Even when indentation covering is provided, it has been confirmed that standing waves, so-called modes, are formed in the reflector in the longitudinal direction of the reflector and cause a considerable deterioration in the signal-to-noise ratio (S / N ratio).

본 발명은 수중 안테나의 반사기에서 모드의 형성을 억제하는 설계 방법을 이용하는 목적을 기초로 한다.The present invention is based on the object of using a design method of suppressing the formation of a mode in a reflector of an underwater antenna.

본 발명에 따르면, 청구항 1의 특징부에 의해 상기 목적이 달성된다.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1.

본 발명에 따른 수중 안테나는, 반사기의 불균일한 형상의 결과로, 모드를 형성하기에 충분히 길고 일정한 기하학적 형상을 갖는 어떠한 경로 길이도 반사기의 길이 방향으로 존재하지 않고, 이에 따라 수중 안테나의 작동 주파수 범위에서 모드의 형성을 방지한다는 장점을 갖는다. 본 발명에 따라 구성된 반사기의 전달 기능부는 작동 주파수 범위의 주파수에 걸쳐 일정한 프로파일을 갖는다. 모드에 대해 통상적인, 최대값 및 최소값을 갖는 전달 기능부의 프로파일은 변환기의 작동 주파수보다 높은 고주파수 범위로 시프트된다.The underwater antenna according to the invention, as a result of the non-uniform shape of the reflector, does not have any path length in the longitudinal direction of the reflector which is long enough to form a mode and has a constant geometric shape, and thus the operating frequency range of the underwater antenna Has the advantage of preventing the formation of modes. The delivery function of the reflector constructed in accordance with the invention has a constant profile over the frequency of the operating frequency range. The profile of the transfer function with the maximum and minimum values, typical for the mode, is shifted to a higher frequency range above the operating frequency of the transducer.

본 발명의 유리한 양태와 개선점과 함께 본 발명에 따른 수중 주파수의 적절한 실시예가 다른 청구항에 상술되어 있다.Advantageous embodiments of the underwater frequency according to the invention together with advantageous aspects and improvements of the invention are detailed in the other claims.

본 발명의 유리한 일실시예에 따르면, 변환기로부터 멀어지는 방향을 향하는 반사기 판의 후방벽- 바람직하게는 알루미늄으로 이루어짐 -은 변환기를 향하는 반사기 판의 평평한 전방벽으로부터의 이 후방벽의 거리가 선형으로 증가 또는 감소하도록 구성된다. 이에 따라, 반사기 판은 웨지 형상이다. 이러한 설계 방법은 제조하기 간단하도록 반사기의 길이 방향으로 소망하는 불규칙적인 기하학적 형상을 형성한다.According to an advantageous embodiment of the invention, the rear wall of the reflector plate, preferably made of aluminum, facing away from the transducer, increases linearly the distance of this rear wall from the flat front wall of the reflector plate towards the transducer. Or to reduce. Thus, the reflector plate is wedge shaped. This design method forms the desired irregular geometric shape in the longitudinal direction of the reflector so as to be simple to manufacture.

본 발명의 유리한 일실시예에 따르면, 반사기는 스프링 앤드 매스 시스템 형태이고, 추가적으로 음향 반사율이 낮고, 즉 음향을 흡수하고 변환기로부터 멀어지는 방향을 향하는 반사기 판의 후방벽 상에 지지되는 판- 연성 발포체, 바람직하게는 폴리우레탄 발포체로 이루어짐 -을 갖는다. 역시 이와 같이 반사기의 실시예에서 음향을 흡수하는 판에서의 모드 전파를 억제하기 위해서, 음향을 흡수하는 판은 음향 입사 방향으로 봤을 때의 그 두께 또는 높이가, 예컨대 마찬가지로 음향을 흡수하는 판이 웨지 형상이 되도록 반사기의 길이 방향에 걸쳐 변하는 형상을 갖는다. According to an advantageous embodiment of the present invention, the reflector is in the form of a spring and mass system and additionally has a low acoustic reflectivity, i.e. a plate-soft foam supported on the rear wall of the reflector plate which absorbs sound and faces away from the transducer, Preferably consisting of polyurethane foam. To suppress mode propagation in a sound absorbing plate in this embodiment of the reflector as well, the sound absorbing plate has a thickness or height when viewed in the direction of sound incidence, e. It has a shape that changes over the longitudinal direction of the reflector.

아래 본문에서, 이 경우에 개략적으로 도시되어 있는 도면에 예시한 예시적인 실시예를 참고하여 본 발명을 더 상세히 설명하겠다.In the following text, the present invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings which are schematically illustrated in this case.

도 1은 복수 개의 전자 음향 변환기를 포함하는 변환기 열과, 이 변환기 열에 관련된 반사기를 지닌 수중 안테나를 관통하는 종단면도이고,1 is a longitudinal sectional view through a transducer array comprising a plurality of electroacoustic transducers and a reflector associated with the transducer array;

도 2는 제2 예시적인 실시예에 따른, 도 1에 도시한 바와 같은 수중 안테나의 반사기를 관통하는 종단면도이며,FIG. 2 is a longitudinal sectional view through a reflector of an underwater antenna as shown in FIG. 1, according to a second exemplary embodiment, FIG.

도 3은 제3 예시적인 실시예에 따른, 도 1에 도시한 수중 안테나의 반사기를 관통하는 상세한 종단면이고,3 is a detailed longitudinal section through the reflector of the underwater antenna shown in FIG. 1, according to a third exemplary embodiment, FIG.

도 4는 수중 안테나에 관한 다른 예시적인 실시예의, 도 1에서와 동일한 방식으로 도시한 상세도이며,4 is a detailed view, shown in the same manner as in FIG. 1, of another exemplary embodiment of an underwater antenna,

도 5는 복수 개의 변환기 열이 서로 나란히 배치된, 도 1에 도시한 것과 같은 수중 안테나의 상세 사시도이다.FIG. 5 is a detailed perspective view of the underwater antenna as shown in FIG. 1 with a plurality of transducer rows arranged side by side.

도 1에 종단면도 형태로 개략적으로 도시한 수중 안테나는 비교적 많은 개수의 변환기 열(11)을 가지며, 이 변환기 열은 리프(leaf) 깊이에서 서로 나란히 배치되고, 서로 소정 간격을 두고 있으며, 각각의 변환기 열(11)은 하나 이상의 열에서 앞뒤로 배치되고, 바람직하게는 서로 일정한 거리를 두고 있는 복수 개, 예시적인 실시예에서는 6개의 전자 음향 변환기(12)를 포함한다. 반사기(13)는 음향 입사 방향으로 각각의 변환기 열(11) 뒤에 배치된다. 음향 입사 방향은 도 1에서 화살표 10으로 표시되어 있다. 변환기 열(11)과 반사기(13)는 각각, 주로 주조 공정을 사용하여 가공될 수 있는 점소성 탄성중합체로 이루어진 음향 투과성 경질 캡슐(14)에 매설된다. 예로서, 폴리우레탄이 탄성중합체로서 사용된다. 경질 캡슐(14)은 소위 스테이브라고도 하는 로드 형태의 본체를 형성한다. 수중 안테나를 형성하기 위해서, 변환기 열(11)이 수직으로 정렬되도록 복수 개의 그러한 스테이브가 안테나 장착부(15) 상에 서로 나란히 배치된다. 예로서, 안테나 장착부(15)는 잠수함의 선체벽 또는 GFC 실린더일 수 있다. 전자 음향 변환기(12)는, 소형 구형 세라믹이고, 전기 접속을 이루기 위해서 도면에는 도시되어 있지 않은 접속 라인이 마련된 수중 청음기 형태이다. 마찬가지로 도면에 더 도시되어 있지는 않지만, 접속 라인은 전자 음향 수신 장치의 접속 케이블로 통한다. The underwater antenna shown schematically in longitudinal section in FIG. 1 has a relatively large number of transducer rows 11, which are arranged side by side at the leaf depth and spaced apart from one another. The transducer rows 11 comprise a plurality, six exemplary electroacoustic transducers 12, which are arranged back and forth in one or more rows, preferably at a constant distance from each other. The reflector 13 is arranged behind each transducer row 11 in the direction of acoustic incidence. The acoustic incidence direction is indicated by arrow 10 in FIG. 1. The transducer rows 11 and reflectors 13 are each embedded in an acoustically transmissive rigid capsule 14 made of viscoelastic elastomer, which can be processed using a casting process, respectively. As an example, polyurethane is used as the elastomer. The hard capsule 14 forms a rod-shaped body, also called a stave. In order to form the underwater antenna, a plurality of such staves are arranged side by side on the antenna mount 15 such that the transducer rows 11 are vertically aligned. By way of example, the antenna mount 15 may be a hull wall of a submarine or a GFC cylinder. The electroacoustic transducer 12 is a small spherical ceramic, and is in the form of a hydrophone with connection lines not shown in the figure for making electrical connections. Similarly, although not shown further in the figure, the connection line leads to a connection cable of the electromagnetic acoustic receiver.

반사기(13)는 2개의 반사기 판(16, 17)과 굴곡파를 감쇠하는 중간층(18)을 갖는다. 제1 반사기 판(16)은 음파 입사 방향(10)으로 변환기(12) 바로 뒤에 배치되고, 평평한 전방벽(161) 상에 변환기(12)를 유지한다. 이러한 목적으로, 변환기(12)는, 그 자체가 전방벽(161) 상에, 예컨대 전방벽(161)에 있는 작은 리세스에 의해 적소에 정확하게 고정되는 소형 스페이스(19)에 접착식으로 접합된다. 제2 반사기 판(17)은 이 제2 반사기 판(17)의 전방벽(171)이 제1 반사기 판(16)의, 변환기(12)로부터 멀어지는 방향을 향하는 후방벽(162)을 향하도록 음향 입사 방향(10)으로 제1 반사기 판(16) 뒤에 배치된다. 중간층(18)은 제1 반사기 판(162)의 후방벽(162)과 제2 반사기 판(17)의 전방벽(171) 사이로 압입된다. 2개의 반사기 판(16, 17)은 금속판이며, 바람직하게는 알루미늄으로 제조된다. 중간층(18)은 바람직하게는 필름 형태이고, 2개의 반사기 판(16, 17), 즉 제1 반사기 판(16)의 후방벽(162)과 제2 반사기 판(17)의 전방벽(171)에 접착식으로 접합된다. 중간층(18)은 전자 음향 변환기(12)에 도달하고 내부에서 전파되는 굴곡파의 결과로서 안테나 본체(15)로부터 발산되는 간섭 음향을 저감하는 데 사용된다. 굴곡파는 잠수함 또는 다른 선박에 배치된 구동 유닛 및/또는 장비의 진동에 의해 야기된다. 중간층(18)의 구성에 관한 예시적인 일실시예가 DE 36 21 318 A1에 설명되어 있다. The reflector 13 has two reflector plates 16, 17 and an intermediate layer 18 which attenuates the bending wave. The first reflector plate 16 is disposed just behind the transducer 12 in the sound wave incident direction 10 and holds the transducer 12 on a flat front wall 161. For this purpose, the transducer 12 is adhesively bonded to the small space 19, which is itself fixed on the front wall 161, for example by a small recess in the front wall 161. The second reflector plate 17 is sounded such that the front wall 171 of this second reflector plate 17 faces the rear wall 162 of the first reflector plate 16 facing away from the transducer 12. It is disposed behind the first reflector plate 16 in the incident direction 10. The intermediate layer 18 is press fit between the rear wall 162 of the first reflector plate 162 and the front wall 171 of the second reflector plate 17. The two reflector plates 16, 17 are metal plates, preferably made of aluminum. The intermediate layer 18 is preferably in the form of a film, and the two reflector plates 16, 17, ie the rear wall 162 of the first reflector plate 16 and the front wall 171 of the second reflector plate 17. Adhesively bonded to. The intermediate layer 18 is used to reduce the interference sound emitted from the antenna body 15 as a result of the bending wave reaching the electroacoustic transducer 12 and propagating therein. Flexural waves are caused by vibrations of drive units and / or equipment arranged in submarines or other ships. One exemplary embodiment of the construction of the intermediate layer 18 is described in DE 36 21 318 A1.

반사기(13)에서 정상파, 소위 모드의 형성을 억제하기 위해서, 반사기 판(16, 17)은 변환기 열(11)을 따라 봤을 때 반사기(13)의 길이에 걸쳐 불규칙한, 즉 불균일한 기하학적 형상을 갖는다. 이것을 달성하기 위해서, 제1 반사기 판(16)의 후방벽(162)은 전방벽(161)으로부터의 후방벽(162)의 거리가 반사기(13)의 길이에 걸쳐 변하도록 구성된다. 도 1에 도시한 예시적인 실시예에서, 제1 반사기 판(16)의 전방벽(161)으로부터의 후방벽(162)의 거리는 반사기(13)의 길이에 걸쳐 증가 또는 감소하고, 그 결과 제1 반사기 판(16)은 웨지 형상이다. 제2 반사기 판(17)은 제1 반사기 판(16)의 구성과 상보적인 구성을 갖는데, 즉 제2 반사기 판(17)의 전방벽(171)과 후방벽(172) 사이의 거리(b)는, 2개의 반사기 판(16, 17)과 이들 반사기 판 사이에 압입된 중간층(18)이 서로를 보완하여 입방형 매스 본체(20)를 형성하도록 제1 반사기 판(16)의 전방벽(161)과 후방벽(162) 사이의 거리(a)와는 반대로 감소 또는 증가한다. 원칙적으로, 제1 반사기 판(16)의 후방벽(162)의 프로파일은 다르게 구성될 수 있으며, 이 경우에 반사기의 길이에 걸친 거리(a)의 증가 또는 감소가 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 도 2에 도시한 예시적인 실시예에서, 전방벽(161)으로부터의 후방벽(162)의 거리(a)는 지수 함수와 유사한 형태로 증가 또는 감소한다. 대응하는 방식으로, 제2 반사기 판(17)의 상보적인 구성에 있어서, 전방벽(171)과 후방벽(172) 사이의 거리(b)는 동일한 정도로 감소 및 증가된다. 상기 거리 측정치(a)의 급격한 프로파일도 마찬가지로 가능하다. 도 3에 도시한 예시적인 실시예에서, 제1 반사기 판(16)의 후방벽(162)은 전방벽(161)과 후방벽(162) 사이의 거리(a)가 단계적으로 증가 또는 감소되고, 제2 반사기 판(17)의 전방벽(171)과 후방벽(172) 사이의 거리(b)가 대응하는 방식으로 단계적으로 감소 또는 증가되도록 구성된다.In order to suppress the formation of standing waves, so-called modes, in the reflector 13, the reflector plates 16, 17 have an irregular, ie, non-uniform, geometric shape over the length of the reflector 13 when viewed along the transducer rows 11. . To achieve this, the rear wall 162 of the first reflector plate 16 is configured such that the distance of the rear wall 162 from the front wall 161 varies over the length of the reflector 13. In the example embodiment shown in FIG. 1, the distance of the rear wall 162 from the front wall 161 of the first reflector plate 16 increases or decreases over the length of the reflector 13, resulting in a first The reflector plate 16 is wedge shaped. The second reflector plate 17 has a configuration complementary to that of the first reflector plate 16, ie the distance b between the front wall 171 and the rear wall 172 of the second reflector plate 17. The front wall 161 of the first reflector plate 16 such that the two reflector plates 16, 17 and the interlayer 18 pressed in between these reflector plates complement each other to form a cubic mass body 20. And decreases or increases in contrast to the distance a between the rear wall 162). In principle, the profile of the rear wall 162 of the first reflector plate 16 can be configured differently, in which case the increase or decrease of the distance a over the length of the reflector can be continuous or discontinuous. In the example embodiment shown in FIG. 2, the distance a of the rear wall 162 from the front wall 161 increases or decreases in a form similar to an exponential function. In a corresponding manner, in the complementary configuration of the second reflector plate 17, the distance b between the front wall 171 and the rear wall 172 is reduced and increased to the same extent. A steep profile of the distance measurement a is likewise possible. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the rear wall 162 of the first reflector plate 16 is gradually increased or decreased in distance (a) between the front wall 161 and the rear wall 162. The distance b between the front wall 171 and the rear wall 172 of the second reflector plate 17 is configured to decrease or increase step by step in a corresponding manner.

도 1 내지 도 3에 도시한 예시적인 실시예에서, 반사기(13)는 스프링 앤드 매스 시스템 형태이고, 중간층(18)이 사이에 압입된 2개의 반사기 판(16, 17)으로 형성된 매스 본체(20)뿐만 아니라 음향 반사율이 낮고, 즉 음향을 흡수하고 또한 경질 캡슐(14)에 포함된 판(21)을 갖는다. 음향을 흡수하는 판(21)은 음향 입사 방향(10)으로 제2 반사기 판(17) 뒤에 배치되어 후방벽(172) 상에 지지된다. 이것은 탄성의 연성재 판 형태로, 폴리우레탄 발포체로 이루어진 판이 연성재 판으로 사용되는 것이 바람직하다. 음향을 흡수하는 판(21)에서의 덜 큰 모드의 형성을 억제하기 위해, 음향을 흡수하는 판(21)도 마찬가지로 불규칙적인 기하학적 형상을 가질 수 있다. 도 2에 도시한 예시적인 실시예에서, 음향을 흡수하는 판(21)은, 음파 입사 방향(10)으로 봤을 때 두께 또는 높이가 반사기 길이에 걸쳐 감소하는 웨지 형태이다. 웨지 형상은 또한 웨지의 두께가 반사기(13)의 길이에 걸쳐 증가하도록 선택될 수 있다. 반사기(13)의 길이에 걸친 판(21)의 상이한 두께 변화도 마찬가지로 가능하다.In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1-3, the reflector 13 is in the form of a spring and mass system, in which a mass body 20 formed of two reflector plates 16, 17 sandwiched between an intermediate layer 18. As well as low acoustic reflectance, i.e., has a plate 21 which absorbs sound and is included in the hard capsule 14. The sound absorbing plate 21 is disposed behind the second reflector plate 17 in the sound incident direction 10 and supported on the rear wall 172. This is in the form of an elastic flexible plate, in which a plate made of polyurethane foam is preferably used as the flexible plate. In order to suppress the formation of a less loud mode in the sound absorbing plate 21, the sound absorbing plate 21 may likewise have an irregular geometric shape. In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, the sound absorbing plate 21 is in the form of a wedge in which the thickness or height decreases over the reflector length when viewed in the acoustic wave incident direction 10. The wedge shape may also be chosen such that the thickness of the wedge increases over the length of the reflector 13. Different thickness variations of the plate 21 over the length of the reflector 13 are likewise possible.

도 4의 상세도에 개략적으로 도시한 수중 안테나는 제2 반사기 판(17)과 중간층(18)이 생략되고, 역시 스프링 앤드 매스 시스템 형태의 반사기(13)는 단지, 전방벽(161) 상에 변환기(12)가 설치된 반사기 판(16)과, 예컨대 폴리우레탄 발포체로 이루어진, 음향을 흡수하고 연성재 판 형태의 반사기 판(16)의 후방벽(162) 상에서 지지되는 판(21)을 포함한다는 점에서 도 1에 개략적으로 도시한 수중 안테나로부터 변형되었다. 또한, 변환기(12)와 반사기(13)는 폴리우레탄으로 이루어진 경질 캡슐(14)에 의해 에워싸인다. 반사기 판(16)의 후방벽(162) 역시 평평한 전방벽(161)과 후방벽(162) 사이의 거리(a)가 반사기(13)의 길이에 걸쳐 연속적으로 변하도록 구성된다. 예를 들면, 이러한 목적으로 후방벽(162)에는, 음향을 흡수하는 판(21) 상에 형성된 상보적인 치형부 열이 맞물리는 치형부 열이 마련된다. 후방벽(162)은 상이하게 구성될 수도 있음은 물론이다. 유일한 중요한 요인은 거리(a)가 반사기(13)의 길이에 걸쳐 연속적으로 또는 불연속적으로 변하여, 예컨대 도 4에 도시한 바와 같이 비교적 짧은 거리에 걸쳐 단계적으로 증가 또는 감소한다는 것이다.The underwater antenna shown schematically in the detailed view of FIG. 4 omits the second reflector plate 17 and the intermediate layer 18, and the reflector 13, also in the form of a spring and mass system, is merely on the front wall 161. A reflector plate 16 provided with a transducer 12 and a plate 21, for example made of polyurethane foam, which absorbs sound and is supported on the rear wall 162 of the reflector plate 16 in the form of a ductile plate. It is modified from the underwater antenna shown schematically in FIG. The transducer 12 and reflector 13 are also surrounded by a hard capsule 14 made of polyurethane. The rear wall 162 of the reflector plate 16 is also configured such that the distance a between the flat front wall 161 and the rear wall 162 varies continuously over the length of the reflector 13. For example, for this purpose, the rear wall 162 is provided with a tooth row in which complementary tooth rows formed on the plate 21 absorbing sound are engaged. Of course, the rear wall 162 may be configured differently. The only significant factor is that the distance a changes continuously or discontinuously over the length of the reflector 13, increasing or decreasing step by step over a relatively short distance, for example as shown in FIG.

도 5에는 복수 개의 변환기 열(11), 소위 플랫 어레이(flat array)로 형성된 플랫 수중 안테나의 개략적인 상세 사시도가 도시되어 있다. 변환기 열(11)은 수직 방향으로 정렬되고, 서로 나란히 수평 방향으로 소정 거리를 두고 배치된다. 각각의 변환기 열(11)은 도 1을 참고하여 전술한 바와 같이 구성된 관련 반사기(13)를 갖고, 이 반사기(13)는 어떠한 간극도 없이 서로에 대해 지지된다. 그 결과, 각각의 반사기(13)는 중간층(18)이 사이에 배치되고 음향 입사 방향(10)으로 앞뒤로 배치된 2개의 반사기 판(16, 17)을 갖는다. 반사기 판(16, 17)의 기하학적 형상은 역시 불균일하며, 예시적인 실시예에서는 이러한 목적으로 반사기 판(16, 17)을 위해 제1 반사기 판(16)의 전방벽(161)으로부터의 후방벽(162)의 거리(a)가 연속적으로 증가 또는 감소하고, 제2 반사기 판(17)의 전방벽(171)으로부터의 후방벽(172)의 거리(b)가 상보적인 방식으로 감소 또는 증가하도록 웨지 형상이 또한 선택된다.FIG. 5 shows a schematic detailed perspective view of a flat underwater antenna formed of a plurality of transducer rows 11, a so-called flat array. The transducer rows 11 are aligned in the vertical direction and are arranged side by side at a distance in the horizontal direction. Each transducer row 11 has an associated reflector 13 configured as described above with reference to FIG. 1, which reflector 13 is supported against each other without any gaps. As a result, each reflector 13 has two reflector plates 16, 17 with an intermediate layer 18 interposed therebetween and arranged back and forth in the direction of acoustic incidence 10. The geometry of the reflector plates 16, 17 is also nonuniform, and in an exemplary embodiment the rear wall (161) from the front wall 161 of the first reflector plate 16 for the reflector plates 16, 17 for this purpose. The wedge such that the distance a of 162 increases or decreases continuously, and the distance b of the rear wall 172 from the front wall 171 of the second reflector plate 17 decreases or increases in a complementary manner. The shape is also selected.

또한 수평 방향으로의 정상파의 형성을 회피하기 위해, 후방벽(162)의 프로파일은 인접한 반사기(13)에서와 반대로 구성된다. 도 4가 보여주는 바와 같이 맨앞의 제1 반사기(13)에서 제1 반사기 판(16)의 전방벽(161)으로부터의 후방벽(162)의 거리(a)는 수직 방향으로 상부에서 하부로 선형으로 감소된다. 예시적인 목적으로 수중 안테나 외측으로 인출된 상태로 도시되어 있는 인접한 반사기(13)에서 제1 반사기 판(16)의 전방벽(161)으로부터의 후방벽(162)의 거리(a)는 수직 방향으로 상부에서 하부로 선형으로 증가된다. 이어서 제3 반사기(13)에서, 제1 반사기 판(16)의 후방벽(162)의 프로파일 역시 제1 반사기(13)에서와 같이 수직 방향으로 상부에서 하부로 감소되는데, 즉 제1 반사기 판(16)의 전방벽(161)으로부터 후방벽(162)의 거리(a)는 수직 방향으로 상부에서 하부로 감소된다. 이것은 후속하는 반사기(13)에서 반복된다. 제2 반사기 판(17)의 전방벽(171)과 후방벽(172) 사이의 거리(b) 역시 대응하는 방식으로 변한다. 이것은 또한 수평 방향으로 일정한 기하학적 형상을 지닌 경우의 비교적 긴 파장을 방지하고, 이에 따라 모드의 형성을 억제한다.Also, in order to avoid the formation of standing waves in the horizontal direction, the profile of the rear wall 162 is configured as opposed to in the adjacent reflector 13. As shown in FIG. 4, the distance a of the rear wall 162 from the front wall 161 of the first reflector plate 16 in the front first reflector 13 is linear from top to bottom in the vertical direction. Is reduced. The distance a of the rear wall 162 from the front wall 161 of the first reflector plate 16 in the adjacent reflector 13, shown drawn out of the underwater antenna for illustrative purposes, is in the vertical direction. It increases linearly from top to bottom. Then in the third reflector 13, the profile of the rear wall 162 of the first reflector plate 16 is also reduced from top to bottom in the vertical direction as in the first reflector 13, ie the first reflector plate ( The distance a of the rear wall 162 from the front wall 161 of 16 is reduced from top to bottom in the vertical direction. This is repeated at the subsequent reflector 13. The distance b between the front wall 171 and the rear wall 172 of the second reflector plate 17 also changes in a corresponding manner. This also prevents relatively long wavelengths in the case of having a constant geometry in the horizontal direction, thus suppressing the formation of modes.

반사기(13)가 스프링 앤드 매스 시스템 형태일 때, 음향을 흡수하고 각각의 반사기(13)와 관련된 판(21)은 서로 일체식으로 결합될 수 있는데, 즉 판은 일체형의 연속적인 연성재 판에 의해 형성된다.When the reflector 13 is in the form of a spring and mass system, the sound absorbing and the plates 21 associated with each reflector 13 can be integrally coupled to each other, ie the plates are integrated into an integral continuous flexible plate. Is formed by.

Claims

At least one transducer row 11 comprising a plurality of electroacoustic transducers 12 arranged back and forth in one or more rows and spaced from each other, and the transducer row 11 in the acoustic incidence direction 10. A reflector 13 disposed behind and having at least one reflector plate 16 having a front wall 161 which reflects sound and faces the transducer 12 and a rear wall 162 which faces away from the transducer. In the underwater antenna to say,

The reflector plate 16 may increase continuously or discontinuously over the length of the reflector 13 when the distance a of the rear wall 162 from the front wall 161 is viewed along the transducer row 11, or An underwater antenna, configured to reduce continuously or discontinuously.

An underwater antenna according to claim 1, wherein the increase or decrease of the distance a of the rear wall 162 from the front wall 161 of the reflector plate 16 is linear over the length of the reflector 13. .

2. The increase or decrease of the distance a of the rear wall 162 from the front wall 161 of the reflector plate 16 occurs in the form of an exponential function over the length of the reflector 13. Underwater antenna.

The reflector 13 is in the form of a spring-and-mass system, absorbs sound and rear wall 162 of the reflector plate 16. Underwater antenna, characterized in that it has a plate (21) supported on.

5. An underwater antenna according to claim 4, characterized in that the reflector plate (16) is made of metal and the sound absorbing plate (21) is made of flexible foam.

The underwater antenna according to claim 4, wherein the sound absorbing plate (21) is shaped such that the thickness varies over the length of the reflector (13) when viewed in the direction of acoustic incidence (10).

4. The transducer rows according to any one of the preceding claims, wherein the plurality of transducer rows 11 are arranged side by side with the reflectors 13 of the respective transducer rows 11, so that the transducer rows 11 are at a predetermined distance from each other. And each reflector 13 is supported relative to each other without any gap, and the profile of the rear wall 162 of the reflector plate 16 is opposite to each other in the adjacent reflector 13 Underwater antenna.

8. An underwater antenna according to claim 7, characterized in that the sound absorbing plates (21) associated with each reflector (13) are integral with one another.

4. The reflector (13) according to any one of the preceding claims, wherein the reflector (13) has a second reflector plate (17) disposed behind the first reflector plate (16) in the direction of acoustic incidence (10) And an intermediate layer 18 disposed between the rear wall 162 of the first reflector plate 16 and the front wall 171 of the second reflector plate 17 facing the rear wall. Underwater antenna.

10. The reflector of claim 9, wherein the second reflector plate (17) comprises a first reflector such that the two reflector plates (16, 17) and the intermediate layer (18) disposed therebetween form a cubic mass body (20) together. An underwater antenna, characterized in that it has a shape complementary to the plate (16).