UA15859U - Unidirectional antenna - Google Patents

Description

Опис винаходу

Корисна модель відноситься до акустики і може бути використана в приладах різного призначення, які 2 створюють в газовому або рідинному середовищах однонаправлені акустичні промені прийому або випромінювання.

Відомі акустичні антени, в яких для одержання однонаправленої характеристики направленості використовується акустичний екран, поблизу якого розміщуються електроакустичні перетворювачі. Така антена описана |Л.В. Орлов, А.А. Шабров. Гидроакустическая аппаратура рьібопромьіслового флота. - Л.: 70 Судостроение, 1987. - 223Зсі1. Недоліком таких антен є відносно великий рівень бокових пелюстків характеристики направленості, оскільки акустичний екран дозволяє знизити характеристики направленості лише в секторі тильного напряму.

Відомі також прямолінійні антени |Л.В. Орлов, А.А. Шабров. Гидроакустическая аппаратура рьібопромьіслового флота Л.: Судостроение, 1987. - 223сі, в яких з метою зниження бокових пелюстків 12 характеристики направленості в електроакустичні перетворювачі антен вводяться амплітудні, фазові або амплітудно фазові розподіли сигналів згідно з відповідним законом, залежним від рівня зниження бокових пелюстків. Недоліком цих антен є включення до їх складу електричних пристроїв, з допомогою яких в антенах між їх перетворювачами створюється розподіл амплітуд, фаз або амплітуд і фаз сигналів, необхідних для зниження рівня бокових пелюстків характеристики направленості.

Найбільш близької до наданої корисної моделі є однонаправлена акустична антена, яка описана |Ю.Е.

Шамарин, А.Г. Лейко, А.Ю. Шамарин, В.П. Ткаченко. Технология акустических антен. Методь! изготовления с применением злектрофизических методов обработки. - К: 000 "Генеза", 2001. - 256с. і представляє собою кругову циліндричну антенну систему, яка складається із циліндричного акустичного екрану складної конструкції податливого типу, розміщеного у внутрішній порожнині системи, і кругової антенної решітки. Кожен з елементів цієї кругової решітки представляє собою дискретну лінійну решітку електроакустичних перетворювачів, яка в розміщена поряд з екраном в площині, що утворена повздовжньою віссю екрану і центрами перетворювачів лінійної решітки. Всі центри перетворювачів лінійної решітки знаходяться на однаковій відстані від поверхні екрану. Амплітудний розподіл сигналів між перетворювачами лінійної решітки здійснено електричним шляхом.

Недоліки відомої антени є наявність спеціального електричного пристрою для введення електричним шляхом о амплітудного розподілу в перетворювачах лінійних решіток з метою забезпечення зниження бокових пелюстків ою характеристик направленості.

В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення однонаправленої акустичної антени шляхом со особливого розміщення перетворювачів решітки відносно акустичного екрану, що забезпечить зниження рівня ю бокових пелюстків характеристики направленості антени. Поставлена задача вирішується тим, що

Зо однонаправлена акустична антена, що містить циліндричний акустичний екран податливого типу і решітку 7 електроакустичних перетворювачів, розміщено поряд з ним в площині, що утворена повздовжньою віссю екрана і центрами перетворювачів решітки, відрізняється тим, що перетворювачі решітки розміщені на різних відстанях від поверхні екрану, причому по мірі наближення до центру решітки відстань від центрів перетворювачів до « поверхні екрану збільшуються, але не перевищують при цьому по нормам половини довжини робочої хвилі. Така З 70 побудова однонаправленої акустичної антени дозволяє зменшити рівень бокових пелюстків характеристики с направленості антени за рахунок використання особливостей відбиття звукових хвиль від акустичного екрану з» податливого типу в ближній зоні екрану. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 показана структурна схема побудови однонаправленої акустичної антени.

Однонаправлена акустична антена складається із циліндричного акустичного екрану 1 і решітки 2, утвореної електроакустичними перетворювачами 3. Решітка перетворювачів розміщена поряд з екраном в площині, що - утворена повздовжньою віссю екрану і центрами перетворювачів решітки. Перетворювачі З решітки 2 розміщені 4! на різних відстанях від поверхні екрану 1 таким чином, що по мірі їх наближення до центру решітки відстань від центрів перетворювачів до поверхні екрану збільшується. Але у всіх випадках побудови антени ці відстані бо не повинні по нормам перевищувати половини довжини робочої звукової хвилі. сл 20 Принцип дії розглянутої однонаправленої акустичної антени, який забезпечує досягнення бажаного - зниження рівня бокових пелюстків характеристики направленості, полягає у наступному. Для зниження рівня с бокових пелюстків характеристики направленості антени необхідно ввести в електроакустичні перетворювачі її решітки розподіл амплітуд сигналів таким чином, щоб амплітуди сигналів в перетворювачах збільшувались по мірі наближення місця розташування перетворювача до центру решітки. Це можна досягти акустичним шляхом, 25 використовуючи особливості відбиття звукового поля від акустичного екрану податливого типу в ближній зоні с цього екрану, а саме - зменшення амплітуди відбитого звукового поля по мірі віддалення від поверхні екрану.

Така особливість відбитого поля найбільш виражена на відстані від поверхні екрану, яка не перевищує половини довжини робочої звукової хвилі. Виходячи із наведеного, однонаправлена акустична антена працює наступним чином. Розглянемо її роботу в режимі прийому звукових сигналів. Звуковий сигнал у вигляді плоскої хвилі 60 приходить на акустичну антену і відбивається від її акустичного екрану податливого типу з тією ж самою амплітудою, але протилежною фазою. Завдяки цьому амплітуда сумарного звукового поля, яке представляє собою суперпозицію падаючого на антену і відбитого її акустичним екраном полів, дорівнює нулю на поверхні екрану і збільшується по мірі віддалення від поверхні екрану. Найбільша амплітуда звукового тиску має місце на відстані не більше половини довжини робочої звукової хвилі. Електроакустичні перетворювачі З решітки бо сприймають амплітуду звукового тиску сумарного поля, перетворюють їх в електричні сигнали з відповідними амплітудами і передають їх на електричний вихід антени.

Завдяки різній віддаленості перетворювачів З решітки 2 від поверхні екрану 1 амплітуди електричних сигналів на виходах перетворювачів будуть різними.

А оскільки відстань між перетворювачами і екраном збільшується по мірі наближення до центру решітки і не перевищують при цьому половини довжини робочої хвилі, в антені утворюється спадаючий до її країв амплітудний розподіл сигналів, завдяки чому бокові пелюстки характеристик направленості антени зменшуються.

Claims (1)

1. Формула винаходу , , й й , , Однонаправлена акустична антена, що містить циліндричний акустичний податливого типу екран і решітку електроакустичних перетворювачів, розміщену поряд з ним в площині, що утворена повздовжньою віссю екрана і центрами перетворювачів решітки, яка відрізняється тим, що перетворювачі решітки розміщені на різних відстанях від поверхні екрана, причому у міру наближення до центру решітки відстань від центрів перетворювачів до поверхні збільшується, але не перевищує при цьому по нормалі половини робочої хвилі. що 2 (о) ів) (ее) ів) ьо

   - . и? - 1 (ее) 1 3е) 60 б5