Способ управления диаграммой направленностью многоэлементной акустической антенны Советский патент 1989 года по МПК G01S15/02 

(21)4125590/24-09

(22)29.09.86

(46) 07.09,89. Бюл. № 33

(71)Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

(72)Н,Н.Евтихиев, В.И.Пронюшкин и Ю.В.ПьшьновJ

(53)621.396.677 (088.8)

(56)Маковски А. Применение решетки преобразователей в ультразвуковых системах визуализации. - ТШЗР, 1970, № 4. с. 51.

(54)СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДИАГРАМ йЮЙ НАПРАВЛЕННОСТЬЮ MHOГOЭЛE Ш:HTHOЙ АЮ С- ТИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ

(57)Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения - упрощение процесса управления диаграммной направленностью. Сущность данного способа управления поясняется устройством, содержащим генератор 1, ключ 2, точечный источник 3 акустического сигнала, многоэлементные акустические антенны 4 и 7, блок обработки 5, генератор 6 опорного сигнала, усилитель 8 и монитор ,9. Для фокусировки антенны 7 в определенную точку

пространства источник 3 излучает ультразвуковой сигнал. Антенна 4 регистрирует действительную часть этого сигнала, которая в блоке обработки 5 усиливается и перемножается с сигналом генератора 6, Полученный сигнал переизлучается элементами антенны 7. В объектном пространстве возникают две волны суммарной и разностной частот, последняя из которых фокусируется в заданной точке. Сканирование главного лепестка антенны 7 осуществляют перемещением источника 3 перед антенной 4. Расстояние до точки фокусировки антенны 7 изменяется варьированием частоты сигнала генератора 6. В режиме приема отраженный сигнал принимается антенной 7, усиливается, перемножается с сигналом генератора 6 и переизлучается антенной 4. Суммарный импульс регистрируется источником 3 и через ключ 2 поступает на усилитель 8. Затем усиленный сигнал модулирует яркость л,ча монитора 9, развертка которого осуществляется синхронно со сканированием точечного источника 3. 1 ил.

с SS

сл

ел

о

05

4;

Изобретение относится к способам управлений диаграммой направленности ДН) антенн, используемым для получения изображения объектов, находя- ишхся в оптически непрозрачных средах, и может быть использовано в дефектоскопии, неразрушающем контроле, мед1П1инской диагностике, а также в ультразвуковой локации.

Цель изобретения - упрощение процесса управления ДН.

На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего способ управления ДН многоэлементной акустической антенны.

Устройство содержит генератор 1, ключ 2, точечный источник 3 акустического сигнала, дополнительную многоэлементную акустическую антенну 4, блок 5 обработки, генератор 6 опорного сигнала, основную многоэлементную акустическую антенну 7, усилитель 8 и монитор 9.

Устройство, реализующее способ управления ДН многоэлементной акустической антенны, работает следующим образом.

Для фокусировки основной многоэлементной акустической антенны 7 в определенную точку пространства точечный источник 3 акустического синтеза излучает ультразвуковой сигнал вида (ы/1: + Кг), действительная часть которого регистрируется дополнительной многоэлементной акустической антенной 4 и поступает в блок 5 обработки, где усиливается и перемножается с гар ;оническим сигналом генератора 6 опорного сигнала

частоты f 7 f д Результирующий

сигнал переизлучается элементами основной многоэлементной акустической антенны 7. В объектном пространстве возникают две волны суммарной и разностной частот, последняя из которых фокусируется в заданной точке. Сканирование главного лепестка основной многоэлеменгной акустической антенны 7 осуществляют перемещением точечного источника 3 акустического сигнала перед дополнительной много элементной акустической антенной 4. Расстояние до точки фокусировки основной много- элементной акустической антенны 7,.

f-fo равное Z ---- о

ется варьированием частоты сигнала f

,

изменя

04

В режиме приема отраженный сигнал принимается основной Nffloro3neMeHTHoft акустической антенной 7, после усиления в блоке 5 обработки, перемножается с сигналом генератора 6 опорного сигнала и переизлучается дополнительной многоэлементной акустической антенной 4. Суммарный имггульс регистрируется точечным источником 3 акустического сигнала и через ключ 2 режима работы (прием-передача) поступает на вход усилителя 8. Усиленный сигнал мод лирует яркость луча монитора 9, развертка которого осуществляется синхронно со сканированием TOf e4Horo источника 3 акустического сигнала.

20 Формула изобретения

Способ управления диаграммной направленностью многоэлементной акустической антенны, заключающийся в сканировании лучом диаграммной направленности путем формирования фазовых задержек сигналов на элементах основной многоэлементной акустичес- кс5й антенны и фокусировки луча на различных дальностях, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса управления, формирование фазовых задержек сигналов осуществляют перемножением опорного сигнала с

5

0

частотой fp с сигналов соответствую- 1цего элемента введенной дополнительной многоэлементной акустической антенны, аналогичной основной, перед которой устанавливают с возможностью перемещения введенный точечный источник акустического сигнала с частотой f, а фокусировку луча на дальность Z осуществляют изменением частоты сигнала f в соответствии с соотношением

f fc -ь -5-..,

-18

де Z

-18

расстояние от точечно ис-i точника акустического сигнала до дополнительной многоэлементной акустической антенны;

скорость распространения сигнала основной многоэлементной акустической антенны;

скорость распростра ения акустического сигнала в ере5 1506410

де между точечньм источни-m - отношение размеров основ- ком и дополнительной много-ной и дополнительной многоэлементной акустической ан-элементных акустических антенной; .тенн.

Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения - упрощение процесса процесса управления диаграммной направленностью. Сущность данного способа управления поясняется устройством, содержащим генератор 1, ключ 2, точечный источник 3 акустического сигнала, многоэлементные акустические антенны 4 и 7, блок обработки 5, генератор 6 опорного сигнала, усилитель 8 и монитор 9. Для фокусировки антенны 7 в определенную точку пространства источник 3 излучает ультразвуковой сигнал. Антенна 4 регистрирует действительную часть этого сигнала, которая в блоке обработки 5 усиливается и перемножается с сигналом генератора 6. Полученный сигнал переизлучается элементами антенны 7. В объектном пространстве возникают две волны суммарной и разностной частот, последняя из которых фокусируется в заданной точке. Сканирование главного лепестка антенны 7 осуществляют перемещением источника 3 перед антенной 4. Расстояние до точки фокусировки антенны 7 изменяется варьированием частоты сигнала генератора 6. В режиме приема отраженный сигнал принимается антенной 7, усиливается, перемножается с сигналом генератора 6 и переизлучается антенной 4. Суммарный импульс регистрируется источником 3 и через ключ 2 поступает на усилитель 8. Затем усиленный сигнал модулирует яркость луча монитора 9, развертка которого осуществляется синхронно со сканированием точечного источника 3. 1 ил.