Устройство для обострения характеристики направленности интерференционных систем приемников

Иллюстрации

Устройство для обострения характеристики направленности интерференционных систем приемников (патент 68564)
Устройство для обострения характеристики направленности интерференционных систем приемников (патент 68564)
Устройство для обострения характеристики направленности интерференционных систем приемников (патент 68564)
Устройство для обострения характеристики направленности интерференционных систем приемников (патент 68564)
Показать все

Реферат

 

Класс 74d, 6„

СССР № 68564.ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕРЬСТВУ

Зарегистрирована е Егора иэобрсгений Госплана СССР

В. С. Воюцкий

Устройство для обострения характеристики направленности интерференционных систем приемников

Заявлено 18 февраля 1943 года в Народный комиссариат нефтяной промышленности

СССР за № 113 (321050) Опубликовано 31 мая 1947 года

Предметом изобретения является устройство для обострения характеристики направленности интерференционных систем, содержащих базу из нескольких приемников.

В таких системах уже известно применение экспандера в цепи подачи на индикатор колебаний с выходов приемников после суммирования. Экспандер увеличивает показания индикатора под действием сигналов, попадающих на входы приемников синфазно, по сравнению с показаниями индикатора под действием сигналов, попадающих на входы приемников со сдвигом по фазе. Благодаря этому характеристика направленности интерференционной системы резко обостряется, как легко видеть из фиг. 1.

Здесь в декартовых координатах изображены диаграммы направленности одной и той же системы при отсутствии экспандера (сплошная линия) и при наличии его (пунктирная линия). По оси ординат отложены в относительных единицах показания индикатора, по оси абсцисс угол а между направлением базовой линии приемников и направлением прихода колебаний.

Степень обострения диаграммы направленности таким способом определяется, очевидно, степенью экспандирования. Однако, применение значительного экспандирования вызывает громадные затруднения.

Это затруднение заключается в том, что всякий пеленгуемый сложный звук и шум (шум самолета, корабля,. сейсмические колебания от взрыва и пр.) всегда резко меняются во времени по своей интенсивности. Интенсивность шумов и звуков, в течение весьма коротких промежутков времени, меняется в сотни, тысячи и десятки тысяч раз. Другими словами, диапазон амплитуд на входе экспандера весьма широк.

Поэтому, если степень экспандирования достаточно велика, то на выходе экспандера получается столь громадный диапазон амплитуд, что никакие приемные устройства (усилители, телефоны, осцилографы и проч.

543

68564 для приема без искажений такого что м о ожет быть достаточным для хозона не годятся, не говоря уже рошего прочтения отражений на осе том, что на фоне таких гроМадных циллографе. изменений интенсив нео тимыми те с ности становятся Однако нужно принять в щу равнительно неболь- ние, что как сигналы, так и помехи о внимашие изменения интенсивности, котор так я

Рые Обусловлены изменением напра- независимо От соотношения — Развления звука и которые стараются

А и нятся,по своей абсолютной вели щне могу ицеть различны а итуды; азу так, например, амплитуда отражения щую из четырех приемников, соедиражающего горизонта моогг coerrH- жет бьггь больше амплитуды отражемУ э. д. с., совместно ния от д гого в 10 аз . деиствующих на один индикатор (осдру 0 раза. (oc- Такой диапазон амплитуд (1: 102) траженные волны — это увеличится экспандером с и =4 до нап авлению Оси cvmter HH б симметрии азы, тике величины 1: 10 . синфазно ко всем приемникам. Они н икакой усилитель, телефон, оср ф и всякий другои прибор ежку с другими не циллог аф да- v индикатор, в силу огр ниченности представляют собой пом хи литудных характеристик и пония токов насыщения, не смогу

Различ- передать такого диапазона без очень ч, - больших искажений. времени. Редположим, для примера чт

Если в таких случаях для предотсигналов А и то амплитуды полезных и помех „ находятся нои

А вращения работы на сгибе амплитудв соотношении: ной характеристики или насыщения уменьшать ч у в с т в и т е л ьн ос т ь

А, приемного тракта и «грубить» аппаратуру, то не будут приняты слабые сигналы,,что совершенно недопустимо

Можно показать, что всреднем(ста- для практической работы. тистическое с реднее) амплитуда коле- Единственным выходом я@ляется баний на выходе системы из д при нивелиРовка колебаний, постУпаюемников для несинфаэыых колебаний щих с выхода пРиемников, т. е. приудет в /п раз.меньше, чем для син менение тщательной и усиленной комфазных, где п — число сум "" прессии амплитуд перед их суммироканалов. Тогда на выходе систе ванием и последУющим экспандиРоиз четырех приемников установитс ванием, причем постоянная времени соотношение: компрессора, во избежание искажений, должна быть взята настолько — = O,55 4-1,1 . большой, чтобы компрессор не деиАл ствовал на отдельные колебания и

П именяя экспан не искажал их форму, а регулировал рименяя экспандер, мы можем IIO закону кривой, огибающей колебания. циллог амме езко в

Для того чтобы отражения на ос- Такая же необходимость в предр зко выделялись на варительной нивелировке возникает и обходимо взять экспан- при акустической пеленгации любого фоне помех необхо дер с большим коэ и коэфициентом (v) экс- встречающегося на практике источпандирования нап им, например, равным 4. ника шума, вследствие всегдаимеюТогда на выхо е э сп д кспандера устана- щего место резкого изменения интенвливается соотношение: сивности его акустического излучеА ния. с

А — — — 1,! = 1,46, Уровень интенсивности колебаний на выходе каждого приемника базы

544

М 68564 должен быть нивелирован, после чего он не t ëæåí зависеть от амплитуд ,колебаний, подаваемых на вход приeMHHV,а.

Только нри соблюдении этого условия: кспандер будет подчеркивать изменения, обусловленные изменениями направлени: прихода колебаний, а не гораздо большие по интенсивности изменения, обусловленные нестабильностью излучения источников звуков и шумов, или, что имеет место при сейсмических работах, наличием многих различных отражающих поверхностей.

Иными словами, необходимо, чтобы экспандер подчеркивал только те изменения амплитуд колебаний на выходе системы приемников (после суммирования), которые обусловлены изменением фаз суммирующихся колебаний, а не их амплитуд.

Применение компрессии в каждом приемнике базы приводит к громоздкости системы, так как при этом каждый приемник должен быть снабжен отдельным усилителем с автоматической регулировкой.

Согласно настоящему изобретению, для усиления суммы сигналов, принимаемых всеми приемниками базы, применен усилитель, автоматическая регулировка усиления которого осуществляется одним из приемников базы, не обладающим направленной характеристикой.

Схема предлагаемого устройства для направленного приема изображена на фиг. 2. Здесь цифрами 1 †обозначены приемники базы, цифрой 7 — усилитель, цифрой 8 — экспандер, а цифрами 9 и 10 — регулятор усиления усилителя 7.

Как видно из схемы, регулировка осуществляется после суммирования э. д. с. отдельных приемников, но управляется только одним из приемников базы (приемником 3). Один приемник, взятый в отдельности, направленностью не обладает. Поэтому при изменении направления прихода сигналов он не будет изменять регулирующее напряжение. Последнее будет изменяться только при изменении интенсивности сигналов, обусловленном нестабильностью источников их. зО свод в. 5.

Поясним это следующим примером: допустим, что сигналы приходят по направлению оси симметрии базы синфазно ко всем приемникам. Сумма э. д. с. всех приемников подается на усилитель 7. Регулирующий приемник 3, вместе с другими, также принимает эти сигналы; с выхода этого приемника напряжение подается на усилитель 9, усиливается и выпр мляется детектором /О, после чего выпрямленное напряжение подается минусом на сетку входной лампы усилителя 7; это и будет регулирующее напряжение. Величина регулирующего напряжения не изменяется при изменении направления прихода сигналов потому, что отдельный приемник направленностью не обладает и э. д. с. на его выходе не зависит от направления прихода сигналов.

При внезапном же увеличении интенсивности сигналов регулирующее напряжение изменяется, так как э. д. с. на выходе регулирующего приемника тотчас же увеличится, регулятор сработает, коэфициент усилителя 7 соответственно понизится, и если регулировка подобрана правильно, то интенсивность суммарного колебания не изменится.

Таким образом, действие устройства, показанного на фиг. 2, такое же, как действие устройства, в котором каждый отдельный приемник снабжен усилителем с автоматической регулировкой, т. е. и в том и другом устройствах экспандер одинаково будет подчеркивать только те изменения амплитуд колебаний на выходе системы приемников, которые обусловлены изменением фаз, а не амплитуд приходящих колебаний.

Предмет изобретения

Устройство для обострения характеристики направленности интерференционных систем приемников, с применением базы из нескольких приемников, колебания которых суммируются, усиливаются и подаются на вход экспандера, увеличивающего отношение показаний индикатора для сигналов, синфазно и несинфазно попадающих на вход приемников, о т545

N 68564 ровка усиления которого осуществляется одним из приемников. оазы, не обладающим направленной характеристикой. л и ч а ю щ е е с я тем, что для усиления суммы сигналов, принимаемых всеми приемниками базы, применен усилитель, автоматическая регулиФиг. 1

l (1 ./

I0 2030405000 >0 80 И 0000!20 I50 I40 |50!60 I70180

Отв. редактор М. М. Акишии

546

Ре, актор В. Н. Чиста@