РЕВЕРБЕРАЦИОННАЯ УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ Советский патент 2006 года по МПК B06B1/06 

Реверберационная (с многократными отражениями сигналов внутри звукопровода) ультразвуковая линия задержки предназначена для создания флюктуаций сигналов, иммитирующих спектр пассивных помех в радиоприемных и индикаторных устройствах радиолокационных станций. Применение РУЛЗ позволяет производить безоблетную проверку помехозащищенности радиолокационных станций, а также проводить обучение операторов без включения передатчика.

В настоящее время для этих целей известно два типа устройств.

Предлагаемая нами конструкция устраняет все недостатки указанных выше устройств. Для создания флюктуаций многократных отражений используется неравномерное перемещение и изменение толщины слоя жидкости, налитой на одну из поверхностей твердого звукопровода. Пьезопреобразователи при этом неподвижно приклеены к звукопроводу, а это резко повышает надежность устройства, его долговечность и устраняет наличие высокочастотного токосъемника. Сильное демпфирование пьезопреобразователей поджатием при приклейке и использование пьезокерамики ЦТС-19 позволяет создать широкую полосу пропускания, а отсутствие дополнительных согласующих слоев между звукопроводом и пьезопреобразователями снижает затухание ультразвуковых колебаний, что увеличивает длительность реверберации.

В зависимости от требований к длительности реверберации, затуханию многократных отражений и полосе пропускания, РУЛЗ предложенной конструкции может быть выполнена на промежуточные частоты от 1 до 50 мГц.

На чертеже показана РУЛЗ нового типа в разрезе.

Звукопровод 1 выполнен из материала МДЗ-1ПК в виде цилиндрического стаканчика, к двум взаимно перпендикулярным поверхностям которого приклеены два пьезопреобразователя 2 из пьезокерамики ЦТС-19. На дно цилиндрического стаканчика налит небольшой слой трансформаторного масла 3. С поверхностью масла соприкасается диск с зубом 4 для перемещения масла, надетый на ось 5. Цилиндрический стаканчик имеет Г-образный уступ, создающий ультразвуковую "развязку". Звукопровод 1 герметично соединяется с крышкой 7 через слой резины 8; в крышке 7 размещен сальник 9. На крышку 7 крепится мотор и редуктор, с осью которого жестко соединяется ось 5 для вращения диска 4 (на чертеже не показано).

Работа устройства.

На вход одного из преобразователей 2 подается в.ч. сигнал на промежуточной частоте. Вследствие обратного пьезоэффекта он преобразуется в ультразвуковые колебания той же частоты, которые многократно отражаясь от всех стенок звукопровода попадают на второй преобразователь. Вследствие прямого пьезоэффекта на нем возникает электрический сигнал той же частоты. Ввиду того, что преобразователи расположены во взаимноперпендикулярных плоскостях, отсутствует прямое прохождение ультразвуковых колебаний с преобразователя на преобразователь и получается большое количество отражающихся от стенок и накладывающихся друг на друга сигналов. Длительность реверберации зависит от затухания у.з. колебаний в звукопроводе и в тонком слое налитой на его поверхность жидкости.

При передвижении диска с зубом 4 перемещается слой жидкости и меняется его толщина на различных участках звукопровода, а это вызывает изменение условий преломления и отражения ультразвуковых колебаний в двух средах (твердое тело и жидкость). Вследствие этого изменяются пути распространения всех колебаний внутри звукопровода и жидкости, изменяются условия сложения различных отражений, т.е. происходят их флюктуации. Полученные флюктуации иммитируют спектр сигналов, отраженных от облака пассивных помех. Скорость флюктуаций зависит от скорости перемещения жидкости. Вращающийся диск, закрывая почти всю поверхность жидкости, одновременно служит для уменьшения вертикальных колебаний жидкости при воздействиях внешних вибраций, т.е. уменьшает нежелательные флюктуации выходного сигнала. Для крепления и создания герметичности (отсутствия вытекания масла) конструкции без увеличения затухания ультразвуковых колебаний в резиновой прокладке, имеется ультразвуковая развязка в виде Г-колена. Ультразвуковые колебания, распространяющиеся в указанном стрелкой на чертеже направлении, не могут попасть в точку В из-за, отражения от поверхности А.

На участке от поверхности А до поверхности В в цилиндрическом стаканчике практически нет никаких ультразвуковых колебаний, поэтому в этом месте можно производить любое крепление, рабочее положение РУЛЗ - осью 5 вертикально вверх.

Источники информации:

1. Отчет по теме «Баллон - МВО»

2. Бергман. Ультразвук.

Твердая реверберационная ультразвуковая линия задержки (РУЛЗ) для создания низкочастотных флюктуаций отраженных сигналов, имитирующих спектр пассивных помех для безоблетной проверки помехозащищенности радиолокационных станций содержит пьезоэлектрические преобразователи, которые выполнены неподвижно присоединенными к твердому звукопроводу. Флюктуации многократных отражений обеспечиваются перемещением жидкости, находящейся на поверхности звукопровода. Между звукопроводом и элементом герметизации помещают ультразвуковую развязку, например Г - колено. Технический результат - упрощение конструкции, увеличение ее долговечности и надежности, обеспечение крепления и герметизации звукопровода без увеличения затухания многократных отражений. 1 ил.

Реверберационная ультразвуковая линия задержки, содержащая твердый звукопровод с неподвижно закрепленными на нем пьезопреобразователями, отличающаяся тем, что, с целью создания широкой полосы пропускания сигналов и повышения надежности, в ней звукопровод выполнен в виде цилиндрического стакана с Г - образным боковым уступом, дно которого залито жидкостью, например трансформаторным маслом, перемещающейся внутри объема с помощью вращающегося диска с зубом, а пьезоэлектрические преобразователи укреплены на звукопроводе в двух взаимноперпендикулярных плоскостях.