KR20100087739A - 수중 안테나 - Google Patents

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KR20100087739A
KR20100087739A KR1020107012700A KR20107012700A KR20100087739A KR 20100087739 A KR20100087739 A KR 20100087739A KR 1020107012700 A KR1020107012700 A KR 1020107012700A KR 20107012700 A KR20107012700 A KR 20107012700A KR 20100087739 A KR20100087739 A KR 20100087739A
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KR1020107012700A
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라이너 부쉬
카이 빅커
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아틀라스 엘렉트로닉 게엠베하
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Abstract

본 발명은 잠수함의 선체에 장착하기 위한 수중 안테나에 관한 것으로서, 상기 안테나는 장착 상태에서 선체(11)를 따라 연장된 평면 변환기 장치(15)를 포함하고, 상기 변환기 장치는 리플렉터(21) 및 다수의 전기 음향 변환기 부재들(20)을 갖는다. 상기 변환기 부재들은 나란히 서로 이격되어 배치되고, 음 입사 방향으로 상기 리플렉터(21) 앞에 배치된다. 본 발명의 목적은 잠수함에 장착하기 위해 중량 및 장착 용적에 있어서 최적화되고 양호한 신호 대 간섭 비를 가진 측면 안테나를 제공하는 것이다. 본 발명에 따라, 리플렉터(21)는 변환기 장치(15)의 전체 길이에 걸쳐, 상이한 주파수 범위의 수신 주파수 대역에 동조된 반사 거동을 가진 서로 상하로 놓인 리플렉터 영역들(212, 211)로 세분된다. 가장 높은 주파수 범위로부터 나온 수신 주파수 대역은 장착 상태에서 상부 리플렉터 영역(212)에 할당되고, 가장 낮은 주파수 범위로부터 나온 수신 주파수 대역은 하부 리플렉터 영역(211)에 할당된다.

Description

수중 안테나{SUBMARINE ANTENNA}
본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른, 잠수함의 선체에 장착하기 위한 수중 안테나에 관한 것이다.
측면 안테나 또는 플랭크 어레이라고 하는 공지된 수중 안테나(DE 38 34 669 A1)는 잠수함의 기밀실(pressure hull)과 간격을 두고 배치된 변환기 장치를 포함하고, 상기 변환기 장치는 기밀실을 따라 차례로 배열되며 서로 이격된 다수의 하이드로폰, 및 음 입사 방향으로 상기 하이드로폰 후방에 배치된, 스프링-질량 원리에 따라 설계된 리플렉터를 포함한다. 하이드로폰들은 브래킷 구조를 통해 리플렉터에 지지되고, 리플렉터는 탄성 부재들에 의해 댐핑 층을 통해 기밀실 벽에 장착된다. 탄성 부재들은 발생하는 충돌, 진동 및 충격 부하와 관련해서 치수 설계된다.
이러한 측면 안테나의 방향 특성은 수평 방향으로 작은 개방 각 및 수직 방향으로 매우 큰 개방 각을 가진 주요 로브(major lobe)를 갖는다.
공지된 평면 안테나(DE 10 2004 037 987 A1)는 다수의 패널형 안테나 부재들로 이루어진다. 각각의 안테나 부재는 음향적으로 투명한 플레이트형 플라스틱 지지체를 포함하고, 상기 지지체 내에, 6 × 6 행렬로 배치된 하이드로폰 및 리플렉터로서 사용되는 내(耐)굴곡석 플레이트가 매립되며, 상기 플레이트는 음 입사 방향으로 하이드로폰 후방에 배치된다. 중간 내지 고주파수 범위의 수신 안테나용으로 설계된 이러한 평면 안테나는 양호한 전방/후방 비(forward/backward ratio)를 갖는다. 안테나의 장착 상태에서 열로 수직으로 상하로 놓인 하이드로폰들의 출력 신호들의 가산 통합 가능성에 의해, 평면 안테나는 수직 수신 범위에서 양호한 번들링 및 비교적 양호한 신호/간섭 비를 갖는다. 저주파 범위의 수신 주파수에 대해서도 양호한 전방/후방 비를 얻기 위해, 리플렉터의 큰 질량이 필요한데, 이는 매우 긴 측면 안테나의 경우 잠수함에 대해 허용되지 않는 측면 안테나 중량을 야기한다.
본 발명의 과제는 잠수함에 의해 미리 주어지는, 중량 및 장착 용적에 대한 기본 조건을 충족시키고, 수직 수신 범위에서도 양호한 신호/간섭 비를 가지며, 잠수함의 원거리에서도 해역의 충분히 양호한 정찰을 가능하게 하는, 잠수함용 측면 안테나를 설계하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라 청구범위 제1항의 특징에 의해 해결된다.
본 발명에 따른 수중 안테나는, 선체를 따라 상이한 폭으로 서로 상하로 놓이며 상이한 주파수 범위의 수신 주파수 대역에 동조되는 리플렉터 영역들로 리플렉터의 분할에 의해, 변환기 장치의 변환기 부재들에 의해 형성된 방향 특성의 수평 개방 각이 변함없이 유지되며 전체 변환기 장치의 안테나 길이 및 주파수에만 의존하는 반면, 방향 특성의 수직 개방 각은 상이하게 동조된 반사 거동 및 리플렉터 영역들의 상이한 수직 폭으로 인해 반사 영역마다 변한다는 장점을 갖는다. 특정 수신 주파수 대역에 동조된 리플렉터 영역에서 변환기 부재들의 입력 신호들은 다른 수신 주파수 대역에 동조된, 인접한 리플렉터 영역에서 변환기 부재들의 수신 신호에 비해 훨씬 더 높은 레벨을 가지므로, 각각 동조된 리플렉터 영역의 폭은 수직 개방 각의 크기를 결정하는데, 그 이유는 그것에 배치된 변환기 부재들만이 방향 특성의 형성에 기여하기 때문이다. 바람직하게는 선체의 1/2 높이 아래에 있는 상부 리플렉터 영역의 최대 폭은 최고 수신 주파수 대역에서 방향 특성의 최소 수직 개방 각을 제공하고, 따라서 특히 근거리에서 수면 간섭 음을 양호하게 감소시킨다.
이러한 리플렉터 구성에서는, 상부 리플렉터 영역에 의해 해제 안테나의 방향 특성의 양호한 수직 번들링, 및 근거리 및 중간 거리 범위에서 간섭 제거가 이루어지며, 이는 특히 잠수함으로부터 발사된 이펙터, 소위 어뢰 방지-어뢰(antitorpedo-torpedo)로 돌진하는 어뢰에 맞서 싸우기 위해 중요하다. 변환기 장치의 저주파 부분에 의해서만 얻어질 수 있는 원거리에 있어서 간섭 제거와 관련한 방향 특성의 수직 개방 각의 크기는 실제로 중요하지 않기 때문에, 변환기 장치의 하부 영역의 설계시 및 리플렉터 영역의 동조시, 잠수함에 장착하기 위해 허용될 수 있는 중량 및 잠수함에 의해 미리 주어진 장착 공간에 맞춰지는 수중 안테나의 장착 용적이 중요하다. 낮은 오경보율(false alarm rate)을 가진 고품질 수중 안테나는 통상 변환기 장치가 양호한 전방/후방 비를 갖도록 구성된다. 이를 위해, 리플렉터의 상응하는 구성에 의해 그리고 변환기 부재와 리플렉터 사이의 규정된 간격의 유지에 의해, 한편으로는 전방으로부터 나오는 유효 음이 리플렉터에 의해 변환기 부재들로 반사되고 후방으로부터 나오는 간섭 음이 차폐되며, 다른 한편으로는 직접 입사하는 유효 음과 리플렉터에 의해 반사된 유효 음 사이에 간섭이 생기지 않는 것이 보장된다. 전방/후방 비는 변환기 장치의 주파수 범위에 의존하고, 낮은 주파수 범위에서 리플렉터의 큰 질량 및 변환기 부재들과 리플렉터 사이의 큰 간격을 필요로 한다. 변환기 장치의 저주파수 범위가 리플렉터 영역의 상이한 폭에 의해 중간 내지 고주파수 범위에 비해 훨씬 더 작게 유지됨으로써, 원거리에 대한 수중 안테나의 품질 저하 없이 변환기 장치의 저주파수 범위에 필요한 훨씬 더 큰 리플렉터 질량 및 상기 리플렉터 질량에 의해 많은 영향을 받는 수중 안테나의 전체 중량이 비교적 적게 유지될 수 있다. 저주파수 범위가 수중 안테나의 장착 상태에서 하부에 놓이기 때문에, 변환기 부재와 리플렉터 사이의 큰 간격 필요로 인해 음 입사 방향으로 훨씬 더 커진 깊이를 갖는 변환기 장치의 하부 영역에 대해, 수중 안테나의 장착 상태에서 선체의 휘어짐으로 인해 충분히 큰 장착 공간이 수용을 위해 제공되고, 선체에 있는 수중 안테나가 선체에 접촉한 수직 접선에 의해 정해지는 측면 수직 경계선을 지나 돌출하지 않는다.
본 발명에 따른 수중 안테나의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 제시된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 2개의 상하로 놓인 리플렉터 영역들 앞에 각각 수신 주파수 대역에 동조된 변환기 부재들이 제공되고, 상기 수신 주파수 대역의 중심 주파수는 10의 거듭제곱만큼 차이나며, 하부 리플렉터 영역의 폭은, 예컨대 잠수함에 장착 상태에서 수직 방향으로 볼 때 리플렉터의 전체 폭의 약 1/6 이고, 상부 리플렉터 영역의 폭은 약 5/6 이다. 이러한 분할은 한편으로는 수직 방향에서 방향 특성의 충분히 양호한 번들링을 가능하게 하며, 다른 한편으로는 수중 안테나의 중량을 잠수함에 허용될 수 있는 한계 내로 유지한다.
본 발명에 따라, 잠수함에 의해 미리 주어지는 중량 및 장착 용적에 대한 기본 조건을 충족시키고, 수직 수신 범위에서도 양호한 신호/간섭 비를 가지며, 잠수함의 원거리에서도 해역의 충분히 양호한 정찰을 가능하게 하는, 잠수함용 측면 안테나가 형성된다.
이하에서, 본 발명이 도면에 도시된 실시예를 참고로 상세히 설명된다.
도 1은 측면 안테나를 구비한 잠수함의 사시도이고,
도 2는 변환기 장치, 지지체 및 선체를 가진, 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따른 측면 안테나의 단면도이며,
도 3은 도 2의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 수중 안테나의 변환기 장치의 부분 단면도이고,
도 4는 도 3의 선 Ⅳ-Ⅳ을 따른 단면도이다.
도 1에는 잠수함이 사시도로 도시되며, 상기 잠수함의 선체(11)에는 제어 보드 측 및 백 보드 측에 각각 선체(11)의 종방향으로 연장된 수중 안테나(12)(측면 안테나 또는 플랭크 어레이라고도 함)가 배치된다. 도 1에는 제어 보드 측 수중 안테나(12)만이 도시된다.
도 2의 확대 단면도에 나타나듯이, 수중 안테나(12)는 선체(11)의 가장 넓은 수평 폭 하부에서 선체(11)의 벽(13)에 고정되며, 선체(11)에 접촉한 수직 접선인, 경계선(14) 후방에 있도록 형성된다. 2개의 수중 안테나(12)는 동일한 구성을 가지므로, 하기에서는 도 1 및 도 2에 도시된 제어 보드 측 수중 안테나(12)만이 설명된다.
수중 안테나(12)는 장착 상태에서 선체(11)를 따라 연장된 변환기 장치(15), 상기 변환기 장치(15)가 고정된 지지체(16), 및 상기 변환기 장치(15) 및 상기 지체(16)를 둘러싸는, 음향적으로 투명한 재료로 이루어진 인벨로핑 바디(17)를 포함한다. 상기 인벨로핑 바디(17)는 지지체(16) 및/또는 선체(11)의 벽(13)에 고정된다. 도 2의 단면도에서는 인벨로핑 바디(17) 및 선체(11)의 벽(13)만이 단면도로 도시되는 한편, 지지체(16) 및 변환기 장치(15)는 측면도로 도시된다. 지지체(16)는, 변환기 장치(15)가 수직 배치로 선체(11)의 섹터 영역에 놓이며 상기 섹터의 축이 선체(11)의 축을 통해 연장하는 수평선과 30 °의 각을 형성하도록, 선체에 위치 설정된다. 지지체(16)는 바람직하게는 베이스 스트럿들(17) 및 지지 스트럿들(18)을 가진 스트럿 구조를 갖는다. 베이스 스트럿들(17)은 굽힘 파를 흡수하는 댐핑 층(19)을 통해 선체(11)의 벽(13)에 고정된다. 지지 스트럿들(18)은 한편으로는 베이스 스트럿(17)에 그리고 다른 한편으로는 변환기 장치(15)에 고정되며, 장착 상태에서 수직으로 배치된 변환기 장치(15)와 둔각을 형성하도록 배치된다. 지지 스트럿들(18)은 하부에서 변환기 장치(15)에 고정되는 한편, 변환기 장치(15)의 상단부는 베이스 스트럿(17)에 고정된다.
도 3 및 도 4에 상이한 단면도로 개략적으로 도시된 변환기 장치(15)는 동일한 평면에 배치된 다수의 변환기 부재들(20)(하이드로폰이라고도 함), 및 음 입사 방향으로 상기 변환기 부재들(20) 후방에 배치된 리플렉터(21)를 포함한다. 변환기 부재들(20)은 서로 이격되어 차례로 상하로 배열됨으로써, 변환기 장치(15)의 종방향으로 그리고 이것에 대해 횡으로 (장착 상태에서 대략 수직으로) 연장된, 평행한 변환기 부재 열들이 생긴다. 변환기 장치(15)의 횡 방향 길이(이하, 폭이라 함)는 변환기 장치(15)의 길이 보다 훨씬 더 짧다. 도 3 및 도 4에 도시된 변환기 장치(15)의 실시예에서, 각각 5개의 변환기 부재들(20)이 수직으로 서로 상하로 배열된다. 각각의 열의 변환기 부재들(20)은 음향적으로 투명한 재료, 예컨대 폴리우레탄으로 이루어진 로드(22) 내에 성형된다. 다수의 이러한 로드들(22)은 나란히 배치된다. 각각의 열의 제 6 변환기 부재들도 각각 5개의 변환기 부재들의 그룹으로 하나의 로드(22) 내에 성형된다. 후자의 로드들(22) 중 다수는 변환기 장치(15)의 종방향으로 차례로 배치된다. 모든 로드들(22)이 서로 열을 지어 리플렉터(21)상에 고정된다. 대안으로서, 변환기 부재들(20)의 다수의 평행한 열들은 음향적으로 투명한 재료로 이루어진 플레이트형 평면 부재 내에 통합될 수 있다. 다수의 이러한 평면 부재들이 서로 잇닿아 놓이고, 리플렉터(21) 상에 고정된다. 변환기 부재들(20)을 가진 이러한 플레이트형 평면 부재의 구성은 DE 10 2004 038 033 B3(도 3 및 청구범위 제7항)에 설명된다.
도 4의 단면도에 나타나는 바와 같이, 리플렉터(21)는 질량-스프링 시스템으로 형성되며, 낮은 음향 임피던스의 플레이트(23), 및 상기 플레이트(23)의, 음 입사 방향을 향한 표면에 놓인 질량 플레이트(24)를 갖는다. 낮은 음향 임피던스의 플레이트(23)는 예컨대 폴리우레탄-폼으로 이루어진 탄성 연질 플레이트인 반면, 질량 플레이트는 강, 납 또는 납 스크랩으로 제조된다. 2개의 나란히 놓인 플레이트들(23, 24)은 음향적으로 투명한 재료, 바람직하게는 폴리우레탄으로 이루어진 경질 리캐스트(25; recast)에 의해 완전히 둘러싸인다. 경질 리캐스트(25)는 질량 플레이트(24)와 변환기 부재(20) 사이의 간격을 규정하다.
변환기 장치(15)는 변환기 장치(15)의, 장착 상태에서 볼 때 하부의, 작은 영역이 저주파수 범위의 수신 주파수에 대해 그리고 변환기 장치(15)의, 장착 상태에서 볼 때 상부의, 큰 영역이 중간 내지 고주파수 범위의 수신 주파수에 대해 설계되도록 구성된다. 2개의 영역은 각각 변환기 장치(15)의 전체 길이에 걸쳐 연장된다. 변환기 장치(15)의 이와 관련한 설계를 위해, 리플렉터(21)는 상이한 폭(b1, b2)을 가진 2개의 리플렉터 영역들(211, 212)로 세분된다. 리플렉터 영역들(211, 212)의 반사 거동은 각각 2개의 주파수 범위의 수신 주파수 대역에 동조된다. 수신 주파수 대역들은 그 중심 주파수들이 예컨대 10의 거듭제곱만큼 차이나도록 선택된다. 하부 리플렉터 영역(211)의 반사 거동은 저주파수 범위의 수신 주파수 대역의 중심 주파수에 동조되며, 수직 방향으로 볼 때 더 작은 폭(b1)을 갖는다. 상기 폭(b1)은 실시예에서 전체 폭의 약 1/6 이다. 실시예에서, 하부 리플렉터 영역(211) 앞에, 종방향으로 연장된 1 열의 변환기 부재들(20)이 배치된다. 상부 리플렉터 영역(212)의 반사 거동은 중간 내지 고주파수 범위의 수신 주파수 대역의 중심 주파수에 동조되고, 더 큰 폭(b2)을 갖는다. 상기 폭(b2)은 실시예에서 리플렉터(21)의 전체 폭의 약 5/6이다. 실시예에서, 리플렉터 영역(212) 앞에 5 열의 변환기 부재들(20)이 배치된다. 수신 주파수 대역에 리플렉터(21)의 반사 거동을 맞추기 위해, 음 입사 방향으로 볼 때 2개의 리플렉터 영역들(211, 212)의 깊이가 상이하게 설정되며, 상기 깊이는 낮은 음향 임피던스의 플레이트(23) 및 질량 플레이트(24)의 두께, 그리고 변환기 부재(20)와 질량 플레이트(24) 사이의 간격에 의해 결정된다.
도 4의 실시예에서, 상부 리플렉터 영역(212) 내 낮은 음향 임피던스의 플레이트(23)의 두께는 d1 으로 그리고 하부 리플렉터 영역(211) 내 상기 플레이트(23)의 두께는 d2 로 표시된다. 도 4에서 상부 리플렉터 영역(212) 내 질량 플레이트(24)의 두께는 d3 로 그리고 하부 리플렉터 영역(211) 내 상기 플레이트의 두께는 d4 로 표시된다. 도 4에서 상부 리플렉터 영역(212) 내 리플렉터(21)와 변환기 부재(20) 사이의 간격은 a1 으로, 하부 리플렉터 영역(211) 내 상기 간격은 a2 로 표시된다. 도 4에 나타나는 바와 같이, 하부 리플렉터 영역(211) 내 낮은 음향 임피던스의 플레이트(23)의 두께 d2 와 질량 플레이트(24)의 두께 d4 는 상부 리플렉터 영역(212) 내 낮은 음향 임피던스의 플레이트(23)의 두께 d1 및 질량 플레이트(24)의 두께 d2 보다 훨씬 더 크다. 예컨대, 두께 d1 및 두께 d2 는 각각 4 ㎜이고, 두께 d3 은 15 ㎜이며, 두께 d4 는 30 ㎜이다. 도 4에 나타나는 바와 같이, 하부 리플렉터 영역(211) 내 질량 플레이트(24)와 변환기 부재(20)의 평면 사이의 간격 a2 는 상부 리플렉터 영역(212) 내 상기 간격 a1 보다 훨씬 더 크다. 2개의 간격들(a1 및 a2)은 2개의 수신 주파수 대역들의 상이한 중심 주파수에 의해 결정되고, 직접 입사하는 유효 음과 리플렉터(21)에 의해 변환기 부재(20)로 반사되는 유효 음 사이의 간섭이 나타나지 않도록 설정된다.
11 : 선체
15 : 변환기 장치
16 : 지지체
18 : 지지 스트럿
20 : 변환기 부재
21 : 리플렉터
23 : 낮은 음향 임피던스의 플레이트
24 : 질량 플레이트
211, 212 : 리플렉터 영역

Claims (9)

  1. 잠수함의 선체에 장착하기 위한 수중 안테나로서, 상기 수중 안테나는 장착 상태에서 선체(11)를 따라 연장된 평면 변환기 장치(15)를 포함하고, 상기 변환기 장치는 서로 나란히 이격되어 배치된 다수의 전기 음향 변환기 부재(20), 특히 하이드로폰, 및 음 입사 방향으로 상기 전기 음향 변환기 부재(20) 후방에 배치된 리플렉터(21)를 가지며, 상기 리플렉터는 서로 나란히 배치된 모든 변환기 부재들(20)에 걸쳐 연장된 길이 및 서로 상하로 배치된 모든 변환기 부재들(20)에 걸쳐 연장된 폭을 갖는 것인 수중 안테나에 있어서,
    상기 리플렉터(21)는 스프링-질량 시스템으로서 형성되고, 상기 스프링-질량 시스템은 낮은 음향 임피던스의 플레이트(23), 바람직하게는 탄성 연질 플레이트, 및 음 입사 방향을 향한, 상기 낮은 음향 임피던스의 플레이트(23)의 표면에 놓인 바람직하게는 강 또는 납으로 이루어진 질량 플레이트(24)를 포함하고, 상기 리플렉터(21)는 상하로 놓인 리플렉터 영역들(211, 212)로 세분되고, 상기 리플렉터 영역들은 상기 리플렉터(21)의 길이에 걸쳐 연장된 길이, 및 하부 리플렉터 영역(211)으로부터 상부 리플렉터 영역(212)으로 커지는 폭(b1, b2)을 가지며, 상기 리플렉터 영역들의 반사 거동은, 각각의 상기 리플렉터 영역(211, 212)에서 상기 리플렉터(21)의 두께 및 앞에 배치된 상기 변환기 부재(20)와 상기 리플렉터(21) 사이의 간격이 각각의 상기 리플렉터 영역(211, 212)에 할당된 수신 주파수 대역의 중심 주파수에 동조됨으로써, 상이한 주파수 범위의 수신 주파수 대역에 동조되고, 가장 높은 주파수 범위로부터 나온 수신 주파수 대역을 장착 상태에서 상기 상부 리플렉터 영역(212)에 할당하기 위해, 상기 리플렉터(21)의 두께 및 상기 변환기 부재(20)와 상기 리플렉터(21) 사이의 간격이 상기 상부 리플렉터 영역(212)에서 최소이고, 가장 낮은 주파수 범위로부터 나온 수신 주파수 대역을 장착 상태에서 상기 하부 리플렉터 영역(211)에 할당하기 위해, 상기 리플렉터(21)의 두께 및 상기 변환기 부재(20)와 상기 리플렉터(21) 사이의 간격이 최대인 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
  2. 제1항에 있어서, 2개의 서로 상하로 놓인 리플렉터 영역들(211, 212)이 제공되고, 상기 리플렉터 영역들(211, 212)에 할당된 수신 주파수 대역들의 중심 주파수들은 10의 거듭제곱만큼 차이나고, 상기 하부 리플렉터 영역(211)의 폭(b1)은 상기 리플렉터(21)의 전체 폭의 약 1/6이고, 상기 상부 리플렉터 영역(212)의 폭(b2)은 상기 리플렉터(21)의 전체 폭의 약 5/6인 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하부 리플렉터 영역(211)에서 상기 낮은 음향 임피던스의 플레이트(23) 및 상기 질량 플레이트(24)의 두께(d2, d1 또는 d4, d3)가 상기 상부 리플렉터 영역(212)에서보다 훨씬 더 큰 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
  4. 제3항에 있어서, 상기 상부 리플렉터 영역(212)에서 상기 낮은 음향 임피던스의 플레이트(23)의 두께(d1 또는 d2)는 한 자리의 ㎜ 범위 내에 있고, 바람직하게는 4 ㎜이며, 상기 하부 리플렉터 영역(211)에서는 2 자리의 ㎜ 범위 내에 있고, 바람직하게는 15 ㎜인 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 상부 리플렉터 영역(212)에서 상기 질량 플레이트(24)의 두께(d3 또는 d4)는 한 자리의 ㎜ 범위 내에 있고, 바람직하게는 4 ㎜이며, 상기 하부 리플렉터 영역(211)에서는 2 자리의 ㎜ 범위 내에 있고, 바람직하게는 30 ㎜인 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부 리플렉터 영역(211)에서 상기 질량 플레이트(24)와 상기 변환기 부재(20) 사이의 간격(a2, a1)이 상기 상부 리플렉터 영역(212)에서보다 훨씬 더 큰 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리플렉터(21)는 바람직하게는 폴리우레탄으로 이루어진 음향적으로 투명한 경질 리캐스트(25)에 의해 둘러싸이고, 나란히 배치된 상기 변환기 부재들(20)의 열들이 음향적으로 투명한 재료, 바람직하게는 폴리우레탄으로 이루어진, 서로 밀접하게 놓인 로드들(22)에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변환기 장치(15)는 지지체(16) 상에 배치되고, 상기 지지체(16)는, 상기 선체(11)에 장착을 위해, 장착 상태에서 상기 변환기 장치(15)가 수직으로 배치되어 상기 선체(11)의 섹터 영역에 놓이며, 섹터 각을 반분하는, 상기 섹터 영역의 섹터 축은 상기 선체(11)의 축을 통해 연장된 수평선과 30°의 각을 형성하도록 설계되고, 상기 변환기 장치(15)는 상기 수평선에 대해 수직으로 연장된, 상기 선체(11)에 대한 접선에 대해 뒤로 물러나 있는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
  9. 제8항에 있어서, 상기 지지체(16)는 상기 변환기 장치(15)의 하단부에 맞물리며 상기 선체(11)에 지지되는 지지 스트럿(18)을 갖고, 상기 지지 스트럿(18)은 수직으로 배치된 상기 변환기 장치(15)에 대해 둔각으로 기울어지는 것을 특징으로 하는 수중 안테나.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102079059B1 (ko) * 2019-10-14 2020-02-19 이상욱 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007053801B3 (de) * 2007-11-12 2008-12-11 Atlas Elektronik Gmbh Unterwasserantenne
DE102009018624B3 (de) * 2009-04-23 2010-11-04 Atlas Elektronik Gmbh Elektroakustische Unterwasserantenne
DE102009059902B3 (de) * 2009-12-21 2011-05-05 Atlas Elektronik Gmbh Reflektoreinrichtung zur Anbringung einer zu einer Unterwasserantenne zugehörigen Wandleranordnung an eine Bootswand
CN107884629A (zh) * 2017-10-31 2018-04-06 北京航空航天大学 一种天馈式紧缩场装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1370422A (en) 1971-09-30 1974-10-16 Smiths Industries Ltd Sonar apparatus
US4390976A (en) * 1981-01-27 1983-06-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Acoustic signal conditioning device
DE3834669C2 (de) * 1988-10-12 1996-11-28 Stn Atlas Elektronik Gmbh Akustische Dämmungsvorrichtung für Seitenantennen bei Unterwasserfahrzeugen
US4982385A (en) * 1989-11-17 1991-01-01 Westinghouse Electric Corp. Acoustic decoupler for a sonar array
DE4339798A1 (de) * 1993-11-23 1995-05-24 Stn Atlas Elektronik Gmbh Elektroakustische Wandleranordnung
DE102004037987A1 (de) * 2004-08-05 2006-02-23 Atlas Elektronik Gmbh Elektroakustische Unterwasserantenne
DE102004038033B3 (de) * 2004-08-05 2005-10-13 Atlas Elektronik Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Antennensektion einer Unterwasserantenne und Antennensektion für eine flächenhafte Unterwasserantenne
DE102006060795B3 (de) * 2006-12-21 2007-12-13 Atlas Elektronik Gmbh Unterwasserantenne
DE102007053801B3 (de) * 2007-11-12 2008-12-11 Atlas Elektronik Gmbh Unterwasserantenne

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102079059B1 (ko) * 2019-10-14 2020-02-19 이상욱 잠수함의 센서 설치용 파운데이션 블록 어셈블리

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