Багатомодова гідроакустична антена з керованою направленістю

Реферат: Багатомодова гідроакустична антена з керованою направленістю виконана у вигляді циліндричної тонкостінної діелектричної оболонки, містить каркас та п'єзокерамічні пластинчасті перетворювачі, які мають окремі зовнішні електричні виводи. Пластинчасті перетворювачі розділені пазом на дві окремі частини та утворюють верхній і нижній яруси вздовж твірної, які електрично розв'язані та конструктивно поєднані між собою шляхом заповнення утвореного пазу діелектричним матеріалом. UA 74684 U (12) UA 74684 U UA 74684 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гідроакустичної техніки і може бути використана в малогабаритних гідроакустичних приладах. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як аналог пропонованої антени, є багатомодова гідроакустична антена [1]. Вона містить п'єзокерамічні пластини (N8), які приклеєні до діелектричної колової циліндричної оболонки. Кількість п'єзокерамічних пластин (N8 шт.) обумовлена тим, що за певної комутації має бути забезпечено електромеханічну активацію модового складу у кількості мод не менш ніж 8. На зовнішній поверхні каркасу вздовж твірної закріплено п'єзокерамічні пластинчасті перетворювачі, що мають окремі електричні виводи. Недоліками гідроакустичної антени є неможливість введення амплітудно-фазового розподілу збудження (чутливості) п'єзокерамічних перетворювачів для режимів випромінювання та прийому відповідно. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення конструкції гідроакустичної антени для забезпечення заданої просторової вибірковості (формування характеристики направленості) в вертикальній площині шляхом можливого введення амплітудно-фазового розподілу збудження (чутливості) п'єзокерамічних перетворювачів. Поставлена задача вирішується тим, що гідроакустична антена містить каркас та п'єзокерамічні пластинчасті перетворювачі, які розділені пазом на дві окремі частини та утворюють верхній і нижній яруси вздовж твірної, які електрично розв'язані та конструктивно поєднані між собою шляхом заповнення утвореного пазу діелектричним матеріалом. Збільшення кількості пластинчастих перетворювачів вздовж твірної відбувається шляхом поперечного перерізу п'єзокерамічних елементів. Переріз є тонким та заповненим діелектричним матеріалом, що приводить до можливості електромеханічної активізації вищих форм коливань, номера яких не більше 8. Така конструкція забезпечує можливість включення окремо певних частин поверхні гідроакустичної антени, завдяки чому можна керувати коефіцієнтом концентрації та параметрами характеристики направленості в вертикальній площині. Корисна модель проілюстрована кресленнями, де на фіг. 1 представлено загальний вид пропонованої гідроакустичної антени, на фіг.2 - можливу електричну схему підключення електромонтажних проводів. На фіг. 1 представлена запропонована антена. Гідроакустична антена містить пластинчасті перетворювачі 1, які виконано у вигляді п'єзокерамічних пластин у кількості не менш ніж 8 і встановлено у два горизонтальні яруси вздовж твірної каркасу та утворений паз 4, який заповнений діелектричним матеріалом. Каркас 2 виконано у вигляді діелектричної колової циліндричної оболонки, до якої приклеєні пластинчасті перетворювачі. Багатомодовий перетворювач за рахунок жорсткої деформуючої тонкостінної діелектричної оболонки, яка є несучим каркасом, забезпечує жорсткість конструкції. Пристрій працює наступним чином. При подачі на електричні виводи 3 (Фіг. 2) збуджуючої гармонічної напруги п'єзокерамічні пластини 1 (Фіг. 1), за умови товщинної поляризації, починають здійснювати товщинні коливання, які, в свою чергу, забезпечують коливання перетворювача в цілому, які далі випромінюються в зовнішнє середовище. При цьому відмінність за фазою збудження перетворювачів верхнього та нижнього ярусів призводить до зміни напрямку компенсації характеристики направленості в вертикальній площині, а коливальна система (оболонка з пластинами) здійснює складні коливання, вид яких визначається комутацією пластин. Сам перетворювач забезпечує просторову селекцію випромінювання звукового поля в робоче середовище в вертикальній площині. Завдяки цьому з'являється можливість формувати просторову селективність на різних (в тому числі і вищих) модах коливань. Багатомодова гідроакустична антена з керованою направленістю є оберненою, тобто може працювати в режимі прийому та в режимі випромінювання. При чому існує можливість окремого введення фазових затримок дляелементів верхнього та нижнього ярусів, що також забезпечує можливість змінення напрямку компенсації характеристики направленості акустичної антени в вертикальній площині, але для режиму прийому. Таким чином, з метою забезпечення заданої просторової вибірковості в режимах випромінювання і прийому у запропонованій гідроакустичній антені використовується два яруси пластинчатих перетворювачів, що дає змогу вдосконалити конструкцію гідроакустичної антени та забезпечити бажану направленість. Джерело інформації: 1. Патент 60919, Україна, МПК H04R 17/00, GO IS 7/52 25 червня 2011 р. 60 1 UA 74684 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Багатомодова гідроакустична антена з керованою направленістю, виконана у вигляді циліндричної тонкостінної діелектричної оболонки, що містить каркас та п'єзокерамічні пластинчасті перетворювачі, які мають окремі зовнішні електричні виводи, яка відрізняється тим, що пластинчасті перетворювачі розділені пазом на дві окремі частини та утворюють верхній і нижній яруси вздовж твірної, які електрично розв'язані та конструктивно поєднані між собою шляхом заповнення утвореного пазу діелектричним матеріалом. 2 UA 74684 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3