SU1040440A1 - Линейный многолучевой приемник ультразвука - Google Patents

Abstract

ЛИНЕЙНЫЙ МНОГОЛУЧЕВОЙ ПРИЕМНИК УЛЬТРАЗВУКА, содержащий антенную решетку из электроакустических преобразователей, каждый из которых подключен к своей линии задержки с отводами, и по числу лучей-канаЛы, состо щие из сулвлаторов, входы каждого из которых соединены с одним из выходов каждой линии задержки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и чувствительности, в него дополнительно введены сумматор и фазовый детек1 ор, а линии задержки, подключенные к равноудаленным от оси симметрии электроакустическим преобразовател м антенной решетки, выполнены с одинаковым временем задержки, входы дополнительного сумматора соединены с выходами каналов, а фазо (Л вый детектор соединен с выходом дополнительного сумматора и со средним выходом одной из крайних линий задержки .

Description

4 4

Э Изобретение относитс  к ультразвуковой технике и может быть использовано , например, в гидролокаци и других област х техники, основанных на использовании ультразвуковой локации, Известен простра нственно-селек тивный приемник ультразвука, содержащий линейную эквидистантную антен ную решетку электроакустических пре образователей, соединенных с индиви дуальными лини ми задержки, фиксиро ванными и электрически управл емыми подключенными к усилителю и детектору l . Приемник обеспечивает электронно сканирование диаграммы направленнос ти синхронно с развивающимс  напр  жением на управл емых лини х задерж ки . Недостатком известного пространственно- .селективного приемника  вл етс  малое быстродействие, обусловленное переходными процессами в лини х задержки, и невысока  чувствительность из-за того, что ультразвуковые колебани  принимаютс  элек роакустическими преобразовател ми синфазно с любого заданного направлени  лишь в течение коротких- интер валов времени. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  ли нейный многолучевой приемник ультр звука, содержащий антенную решетку из электроакустических преобразователей , каждый из которых подключен к своей линии задержки с отводами и по числу лучей - канешы, состо щие из сумматоров, входы каждого из которых соединены с одним из выходов каждой линии задержки 2 . Приемник принимает ультразвуковые колебани  по направлению любого фиксированного в пространстве луча и на выходе соответствующего канала по вл етс  сигнал. Направление прихода колебаний определ етс  при пос ледовательном подключении индикатора определ ющего амплитуду сигналов/ к выходам каналов. Однако в этом устройстве ограничено быстродействие поскольку дл  определени  амплитуды гармонического сигнала требуетс  врем  пор дка периода колебаний, врем  опррса всех каналов должно быть не менеепериода колебаний, умноженного на количество каналов. Кроме того, анализ сигнала производитс  лишь в течение части времени его поступлени , что снижает чувствительность приемника. Цель изобретени  - повышение быстродейбтви  и чувствительности приемника. Указанна  цель, достигаетс  тем, что в линейный многолучевой приемник ультразвука, содержащий антенную решетку из электроакустических преобразователей , каждый из которых подключен к,своей линии задержки с отводами, и по числу лучей - каналы , состо щие из сумматоров, входы каждого из которых соединены с одним из выходов каждой линии задержки, дополнительно введены сумматор и фазовый детектор, а линий задержки, подключенные к равноудаленным от оси симметрии электроакустическим преобразовател м антенной решетки, выполнены с одинаковым временем задержки , входы дополнительного сумматора соединены с выходами каналов а Фазовый детектор соединен с выходом дополнительного сумматора и со средним выходом ОДНОЙ из крайних линий Зсшержки. На чертеже представлена функциональна  схема линейного трехлучевого приемника. Приемник содержит антенную решетку из электроакустических преобразователей 1, каждый из которых подключен к индивидуальной линии 2 задержки с отводами, и по числу лучей - каналы, состо щие из сумматоров 3, входы каждого из которых соединены с одним из выходов каждой линии.2 задержки, а также дополнительный сумматор 4, подключенный к выходам каналов (сумматоров 3), и фазовый детектор 5, один из выходов которого подключен к выходу дополнительного сумматора 4, а его второй вход соединен со средним выходом одной из крайних линий задержки. Приемник работает следующим обраРешетка состо ща  из ,электроакустических преобразователей, принимает ультразвуковые колебани  по направлению любого фиксированного в пространстве луча и на выходе соответствующего канала по вл етс  суммарный сигнал. Амплитуда этого сигнала зависит от угла, под которым приходит ультразвукова  волна по отношению к направлению соответствующего луча, а фаза сигнала по отношению к опорному сигналу зависит от номера канала . Опорный сигнал снимаетс  со среднего выхода крайней линии задержки , соответствующей половине ее полного времени задержки. Сигналы с выходов каналов суммируютс , в результате формируетс  сигнал, сохран ющий полную информацию о падающей на решетку ультразвугковой волне, который сдвинут по фазе по отношению подобного ему опорного сигнала на угол, соответствующий углу падени  ультразвуковой волны относительно нормали к антенной решетке . В случае прихода ультразвукевой волны с нормального направлени  . результирующий и опорный сигналы совпадают по фазе.

Таким образом, приемник позвол ет непрерывно производить пространст- , венную селекцию ультразвуковых волн без задержки, т.е. в нем реализуетс 

практически предельное быстродействие .

Кроме того, анализ сигнгшов приводитс  в течение всего времени пос:туплени  ультразвуковых волн, следо ,вательно, используетс  полностью их энерги  и реализуетс  максимальна  чувствительность приемника.

г

//

f/rr

Claims (1)

1. ЛИНЕЙНЫЙ МНОГОЛУЧЕВОЙ ПРИЕМНИК УЛЬТРАЗВУКА, содержащий антен ную решетку из электроакустических преобразователей, каждый иэ которых подключен к своей линии задержки с отводами, и по числу лучей-канаЛы, состоящие из сумматоров, входы каждого из которых соединены с одним из выходов каждой линий задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и чувствительности, в него дополнительно введены сумматор и фазовый детектор, а линии задержки, подключенные к равноудалённым от оси симметрии электроакустическим преобра) зователям антенной решетки, выполнены с одинаковым временем задержки, входы дополнительного сумматора соединены с выходами каналов, а фазовый детектор соединен с выходом дополнительного сумматора и со средним выходом одной из крайних линий задержки .

   сл с