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

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН А 1 9) Я В 29/1 у( ;)Ил, 3,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВИДЕТЕЯЬСТ АВТОРСК тротехническийва (Ленина)Пигулевский(0888)Рыжков А.Ф.ая обработкаполей. - Изв.р. электронова (Ленина),яков А.Ф., я схема прообработки при различных ближнеготр. (Ленинг В.И.Ульянова 55, с.19-24ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВОГОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯ 10 ЩЕЙКОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ НА ЭЛЕМЕНТАХДИСКРКТНЫХ 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,Ф АЦП 3, контроллер 4 ввода, вычислитель 5, блок вывода 6коммутатор 7, генератор 9 пилообразного напряжения, Св 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.Изобретение относится к техникеантенных измерений и может использоваться для определения и контроля. фазового распределения (ФР) нормальной Колебательной скорости на элементах дискретных акустических антенн снезависимыми по полю элементами.Цель изобретения - повышение точ-.ности,На Аиг.1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства, реализующего способ определения Аазовогораспределения нормальной составляющейколебательной скорости на элементахдискретных акустических антенн; нафиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит приемник 1акустического давления, выполненный ввиде сферического керамического пьезопреобразователя, полосовой фильтр2 с усилителем, аналого-цифровойпреобразователь (АЦП) 3, контроллер4 .ввода, вычислитель 5, блок 6 вывода, коммутатор 7, шину 8 запуска,генератор 9 пилообразного напряжения,преобразователь 1 О напряжение - частота, блок 11 формирования характеристик направленности (ХН), блок 12усилителей, дискретную антенну 13,генератор 4 радиоимпульсов, временной селектор 15, блок 16 совпадения,блок 17 задержки.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии на выходевременного селектора 15 (фиг.2 е), навтором и третьем выходах вычислителя5 фиг,2 б, 2 в), на выходе блока 17задержки (фиг.2 г), на выходеблока 16 совпадения (Лиг.2 ж) и нашине 8 сигнал с уровнем "О". По команде вычислитель 5 начинает выполнять записанную в его амять программу. При этом на третьем выходе вычислителя 5 устанавливается сигнал"1" и вычислитель 5 переходит вждущий режим, Через время, равное длительности переходного процес 1са , 1 появляется на выходе блока1 7 задержки .Сразу после появления напряженияс уровнем " 1 " на шине 8 запусканачинают работать генератор 9 пилоо бразного напряжения ( Лиг . 2 а ) и генератор 1 4 радиоимпульсов ( фиг . 2 д ) ,начинает изменяться ХН антенны 1 3 .Ско ро сть изменения ХН задается гене"5 10 20 поступает на вход АЦП 3. Через время 25 30 35 40 45 50 55 ратором 9, сигнал с выхода которого поступает на вход преобразователя 10, сигнал переменнной частоты с выход которого, пройдя через коммутатор 7, управляет блоком 11, напряжения с выходов которого, усиленные блоком 12 усилителей, возбуждают элементы дискретной антенны 13. Частоты я, возбуждения элементов рекомендуется задавать таким образом, чтобы разность между ними была постоянной величиной Я;+, - Я; = сопят = А, 1 = 1,2Ь, где Ь - количество элементов в исследуемой антенне,Колебания, излученные антенной 13, поступают на приемник 1 и преобразовываются в. электрический сигнал, который после Аильтрации 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 Аильтра 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 "О", 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 1 О 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 "1", 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 "О" 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 сигнал11(С ) = соя(аС + СР).На -м выходе блока 11 будет сигнал видаБ(С) = соз(йС +( + КЮ; ) где К - постоянная задерживающегозвена в блоке 11;И - частота, поступающая отпреобразователя 1 О.Если а = К С, то П;(С)=соя(ы.;С+ф, гдето, =Й. + ККИзменяется частота в виде пилообразной зависимости от времени, если Т = 2 ЮК К , Т - период пилообразного закона.При другом положение коммутатора сигнал с выхода преобразователя 10 поступает на другой выход блока 11 и О;(С) = сов(я;С + ср),где я; = й + + К К (1 + 1 - "). Таким образом обеспечивается условие И; - Я, = сопзС в обоих случаях, За момент . времени С = 0 принимается момент прихода переднего фронта сигнала с шины 8, что совпадает с началом работы генераторов 14 и 9. формула изобретения1. 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 т " л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью .повышения точности, возбуждение осуществляют электрическими сигналами различных частот, отличающихся одна от другой на постоянную величину и лежащих в пределах полосы пропусканияэлементов исследуемой антенны, аискомые параметры определяют по формуле иЮ, =аге ЫпР )- ,Л20 где Р (С:) - измеренное в моментвремени С мгновенноезначение акустическогодавления;Р(1 ) =в сови; ( - )Р - амплитуда акустического давления, создаваемая на единичном расстоянии в направлениина точку измерения х-м элементом исследуемой антенны;г - расстояние между -м элемен 1том исследуемой антенны иточкой измерений;с скорость звукаЯ; - частота возбуждения -го элемента антенны;Я; - искомая фаза нормальной составляющей колебательной скорости на -м элементе исследуемой антенны в начальныймомент времени;Ь - количество элементов в исследуемой антенне;Б - число моментов времени, вкоторые измеряется акустическое давление.2Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что частоту возбужде- ния каждого элемента исследуемой 40антенны изменяют в пределах его поло;.сы пропускания, а измеренные фазовыераспределения .на каждом элементе исследуемой антенны линейно интерполируют./5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 Тираж 730ИИПИ Государственногопо делам изобретений5, Москва, Ж-З 5, Рауш Подписноеомитета СССРоткрытийая наб., д.4