Способ определения фазового распределения нормальной составляющей колебательной скорости на элементах дискретных акустических антенн

Способ определения фазового распределения нормальной составляющей колебательной скорости на элементах дискретных акустических антенн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение обеспечивает повышение точности. Способ заключается в том, что элементы исследуемой антенны возбуждают эл. сигналами различных частот, лежапщх в пределах полосы пропускания элементов антенны и отличающихся одна от другой на постоянную величину, и измеряют мгновенные значения акустического давления в точке поля исследуемой антенны . Искомые параметры определяют по формуле, учитывающей измеренные значения , а затем линейно интерполируют. Способ поясняется работой устр-ва, которое содержит приемник 1 акустического давления, полосовой фильтр 2, АЦП 3, контроллер 4 ввода, вычислитель 5, блок вывода 6, коммутатор 7, генератор 9 пилообразного напряжения, преобразователь 10 напряжение - частота , блок 11 формирования характеристик направленности, блок 12 усилителей , дискретную антенну 13, генератор 14 радиоимпульсов, временной селектор 15, блок .16 совпадения и блок 17 задержки. 1 з,п. ф-лы, 2 ил. е- (Л 00 05 со Ip

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

02 А1 (19)SU(ii) 1

1 у 4 G 01 R 29/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 3, 1:,

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t (21 ) 4049808/24-09 (22) 07.04.86 (46) 30.12.87. Бюл.Р 48 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) А.В.Осетров и Е.Д.Пигулевский (53) 621.317:621.396.67(088 ° 8) (56) Пигулевский Е.Д., Рыжков А.Ф.

Частотно-пространственная обработка измерений акустических полей. — Изв.

ЛЭТИ. Науч. тр. (Ленингр. электротехн. ин-т им. В.И.Ульянова (Ленина), 1980, вып. 264, с.27-32, Пигулевский Е.Д., Рыжков А.Ф., Осетров А.В. Обобщенная схема пространственно-временной обработки акустических сигналов при различных вариантах сканирования ближнего поля. — Изв. ЛЭТИ. Науч. тр. (Ленингр. электротехн. ин-т им. В.И.Ульянова ,(Ленина), 1985, вып. 355, с.19-24 ° (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВОГО

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ

КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ НА ЭЛЕМЕНТАХ

ДИСКРЕТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ АНТЕНН (57) Изобретение обеспечивает повышение точности. Способ заключается в том, что элементы исследуемой антенны возбуждают эл. сигналами различных частот, лежащих в пределах полосы пропускания элементов антенны и отличающихся одна от другой на постоянную величину, и измеряют мгновенные значения акустического давления в точке поля исследуемой антенны. Искомые параметры определяют по формуле, учитывающей измеренные значения, а затем линейно интерполируют.

Способ поясняется работой устр-ва, которое содержит приемник 1 акустического давления,.полосовой фильтр 2, АЦП 3, контроллер 4 ввода, вычислитель 5, блок вывода 6 ° коммутатор 7, генератор 9 пилообразного напряжения, преобразователь 10 напряжение — частота, блок 11 формирования характеристик направленности, блок 12 усилителей, дискретную антенну 13, генератор 14 радиоимпульсов, временной селектор 15, блок .16 совпадения и блок 17 задержки. 1 з п. ф-лы, 2 ил.

1363092

Изобретение относится к технике антенных измерений и может использоваться для определения и контроля, фазового распределения (ФР) нормальной колебательной скорости на элементах дискретных акустических антенн с независимыми по полю элементами.

Цель изобретения — повышение точ-. ности.

На фиг.l приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения фазового распределения нормальной составляющей колебательной скорости на элементах дискретных акустических антенн; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит приемник 1 акустического давления, выполненный в виде сферического керамического пьезопреобразователя, полосовой фильтр

2 с усилителем, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, контроллер

4 .ввода, вычислитель 5, блок 6 вывода, коммутатор 7, шину 8 запуска, генератор 9 пилообразного напряжения, преобразователь 10 напряжение — частота, блок 11 формирования характеристик направленности (ХН), блок 12 усилителей, дискретную антенну 13, генератор 14 радиоимпульсов, временной селектор 15, блок 16 совпадения, блок 17 задержки.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе временного селектора 15 (фиг.2е), на втором и третьем выходах вычислителя

5 (фиг.2б, 2в), на выходе блока 17 задержки (фиг.2г), на выходе блока 16 совпадения (фиг.2ж) и на шине 8 сигнал с уровнем "0". По команде вычислитель 5 начинает выполнять записанную в его намять программу. При этом на третьем выходе вычислителя 5 устанавливается сигнал

"1" и вычислитель 5 переходит в ждущий режим, Через время 1„, равное длительности переходного процес-!! !! са, 1 появляется на выходе блока

17 задержки.

Сразу после появления напряжения с уровнем "l" на шине 8 запуска начинают работать генератор 9 пилообразного напряжения (фиг.2а) и генератор 14 радиоимпульсов (фиг.2д), начинает изменяться ХН антенны 13.

Скорость изменения XH задается гене5

20 поступает на вход АЦП 3. Через время

55 ратором 9, сигнал с выхода которого поступает на вход преобразователя 10, сигнал переменнной частоты с выхода, которого, пройдя через коммутатор 7, управляет блоком !l напряжения с выходов которого, усиленные блоком

12 усилителей, возбуждают элементы дискретной антенны 13. Частоты и«, возбуждения элементов рекомендуется задавать таким образом, чтобы разность между ними была постоянной величиной Я;+, — Я; = const = A, 1,2,...!?-1, где Ь вЂ” количество элементов в исследуемой антенне.

Колебания, излученные антенной

13, поступают на приемник l и преобразовываются в. электрический сигнал, который после фильтрации и усиления после включения генератора, равное длительности переходного процесса, на выходе временного селектора 15 появляется сигнал с уровнем

"1" и блок 16 совпадения подает сигнал с уровнем "1" на управляющий вход АЦП 3. АЦП 3 через равные промежутки времени начинает преобразовывать электрический сигнал, поступающий с выхода полосового фильтра 2, в код, который под управлением контроллера 4 вводится в вычислитель 5, После ввода заданного программой количества чисел на третьем выходе вычислителя 5 появляется сигнал с уровнем "0", и вычислитель 5 продолжает выполнять записанную в его память программу. На втором и третьем выходах вычислителя устанавливаются сигналы с уровнем "1!!. При этом выход преобразователя 10 оказывается подключенным к входу блока 11, обеспечивающему характер изменения ХН.

Через время, равное длительности переходного процесса, на выходах блоков 17 и 16 появляются сигналы с уровнем "l" и в вычислитель 5 снова начинают поступать мгновенные значения акустического давления, измеряемые приемником 1. После приема заданного программой количества чисел вычислитель 5 устанавливает на втором и третьем выходах сигналы с уровнем

"0" и начинает. обработку результатов измерений, по окончании которой выдает ФР на элементах антенны 13 на блок 16.

На вход опорного сигнала блока 11 от генератора 14 поступает сигнал

1363092

U(t ) = соз(аС + (p) °

На i-м выходе блока ll будет сиг нал вида

U; (t) cos((it K>â где К > — постоянная задерживающего звена в блоке 11;

И вЂ” частота, поступающая от преобразователя 10.

Если и = К,t, то U;(t)=cos(y;t+g), где ы = й. + КОК,в

Изменяется частота в виде пилообразной зависимости от времени, если

Т = 2Т/К К, Т вЂ” период пилообразного закона.

При другом положение коммутатора сигнал с выхода преобразователя 10 поступает на другой выход блока 11 и

U<(t) = cos(u;t + (p),где я; = Q. +

+ К К з(1 + 1 — ). Таким образом обеспечивается условие cO;+, - Q, = const в обоих случаях. 3а момент . времени t = 0 принимается момент прихода переднего фронта сигнала с шины 8, что совпадает с началом работы генераторов 14 и 9.

Формула изобретения

1. Способ определения фазового распределения нормальной составляющей колебательной скорости на элементах дискретных акустических антенн, включающий возбуждение элементов исследуемой антенны электрическими сигналами, измерение мгновенных значений акустического давления в точке поля исследуемой антенны, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью .повышения точности, возбуждение осуществляют электрическими сигналами различных частот, отличающихся одна от другой на постоянную величину и лежащих в пределах полосы пропускания элементов исследуемой антенны, а искомые параметры определяют по формуле

20 где Р (t:) — измеренное в момент времени t> мгновенное значение акустического давления;

P(t ) = -Асов (д; (t — -- )()

1 <

Р— амплитуда акустического давI ления, создаваемая на единичном расстоянии в направлении на точку измерения i-м элементом исследуемой антенны;

r — расстояние между i-м элемен1 том исследуемой антенны и точкой измерений; с — скорость звука

Я; — частота возбуждения i-го элемента антенны;

Я; — искомая фаза нормальной составляющей колебательной ско30 рости на i-м элементе исследуемой антенны в начальный момент времени;

L — - количество элементов в исследуемой антенне;

N — - число моментов времени, в которые измеряется акустическое давление.

2 ° Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что частоту возбужде ния каждого элемента исследуемой

40 антенны изменяют в пределах его поло сы пропускания, а измеренные фазовые распределения .на каждом элементе исследуемой антенны линейно интерполируют.

1363092

Составитель P.Êóýíåöoâà

Редактор N.Öèòêèíà Техред М.Пидык Корректор А.Обручар

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 6400/35

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4