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DE2333531C2 - Richtstrahleranordnung mit einer Schaltungseinrichtung zur Einstellung des Richtstrahls - Google Patents

Richtstrahleranordnung mit einer Schaltungseinrichtung zur Einstellung des Richtstrahls

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Publication number
DE2333531C2
DE2333531C2 DE2333531A DE2333531A DE2333531C2 DE 2333531 C2 DE2333531 C2 DE 2333531C2 DE 2333531 A DE2333531 A DE 2333531A DE 2333531 A DE2333531 A DE 2333531A DE 2333531 C2 DE2333531 C2 DE 2333531C2
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DE
Germany
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signals
directional
delay
arrangement
signal
Prior art date
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DE2333531A
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Stanley Leonard Middletown R.I. Ehrlich
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Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
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Publication date
Application filed by Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/34Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
    • G10K11/341Circuits therefor
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtstrahlanordnung, deren Einzelstrahler in einer Ebene mit relativ zur Wellenlänge kleinen Abständen angeordnet sind und welche mit einer Schaltungseinrichtung zur Einstellung des Richtstrahls verbunden ist, die versehen ist mit einer Wählvorrichtung zur Auswahl einer von mehreren, unterschiedlichen Orientierung aufweisenden, linearen Strahlergruppen, weiter mit zwei Kombinationseinrichtungen zur jeweiligen Kombination der Signale der Strahler je einer Untergruppe der ausgewählten Strahlergruppe, ferner mit einer weiteren Kombinationseinrichtung zur Kombination der Signale der beiden genannten Kombinationseinrichtungen und mit Verzögerungsmitteln, die jeweils einem Eingang der beiden erstgenannten Kombinationseinrichtungen und der weiteren Kombinationseinrichtung vorgeschaltet sind.
Eine derartige Richtstrahleranordnung ist aus der US-Hatentschrift 35 60 985 bekannt Die Richtung der Hauptstrahlungskeule des Richtdiagramms der bekannten Anordnung kann in der Anordnungsebene der Strahler entweder durch mechanisches Verdrehen der gesamten Anordnung oder aber durch ein fortschreitendes Auswählen bestimmter Strahlergruppen bzw. Untergruppen in einer vielfach symmetrischen Anordnung der Einzelstrahler verändert werden. Eine Schwenkung des Richtdiagramms in einer zur Anordnungsebene der Strahler senkrechten Ebene ist nicht vorgesehen; die Verzögerungsmittel sind nicht einstellbar.
Weiter ist aus der US-Patentschrift 31 24 801 eine Richtstrahleranordnung bekannt, die in einer Verzweigungsschaltung zwischen einem Signalanschluß und einer linearen Einzelstrahleranordnung Kombinationseinrichtungen an den Verzweigungsstellen aufweist und bei der jeweils einem Eingang der Kombinationseinrichtungen Verzögerungsmittel vorgeschaltet sind. Die Verzögerungswerte an den Verzögerungsmitteln sind jeweils gruppenweise einzustellen, um eine bestimmte Lage einer oder mehrerer Nullstellen Im Richtdiagramm der Strahleranordnung zu wählen. Eine Veränderung der Richtung der Hauptstrahlungskeule durch Vornahme von Veränderungen in der Verzweigungsschaltung ist nicht vorgesehen.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Richtstrahleranordnung der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß in einem größeren Raumwinkelbereich unter Vermeidung mechanischer Mittel eine Abtastung hohen Winkelauflösungsvermögens erzielt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Verzögerungsmittel bezüglich ihrer Verzögerungswerte einstellbar veränderlich sind, wobei die Orientierung des Richtstrahls in einer zur Anordnungsebene senkrechten Ebene von der Größe der Verzögerungswerte abhängig ist.
Man erkennt, daß bei der hier angegebenen Richtstrahleranordnung die Richtung der Hauptstrahlungskeule durch Verändern der Verzögerungswerte der Verzögerungsmittel in einer bestimmten, zur Ebene der Strahleranordnung senkrechten Ebene kontinuierlich verschwenkt werden kann, während durch fortschreitende Auswahl der Strahlergruppen eine schrittweise Drehung dieser Abtastebene um eine zur Strahleranordnungsebene senkrechte Achse erzeugt werden kann. Man erhält auf diese Weise eine Abtastung von vergleichsweise gutem Winkelauflösungsvermögen im wesentlichen in einem Halbraum, ohne daß eine mechanische Antennendrehung oder Antennenverschwenkung stattfinden muß.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der hier angegebenen Richtstrahleranordnung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4, auf deren Inhalt hier zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert. Es stellt dar
Fig. 1 eine Richtstrahleranordnung nach der Erfindung mit Schaltungseinrichtung teils in perspekiiver Darstellung und teilweise als Blockschaltbild.
F i g. 2 ein Beispiel einer mit der Anordnung nach Fig. 1 erzielbaren Richtcharakteristik.
F i g. 3 eine Untersicht eines Bootes oder Schiffes mit
einer daran montierten Richtstrahleranordnung nach der Erfindung,
Fig.4 ein Blockschaltbild einer Strehlbildungseinrichtung für die in Fig. 1 gezeigte, als Empfangssystem arbeitende Anordnung,
Fig.5 ein Blockschaltbild einer Verzögerungseinrichtung für die Strahlbildungseinrichtung nach F i g. 4,
Fig.6 ein Blockschaltbild einer Kombinaticnseinrichtung für die Strahlbildungseinrichtung nach Fig.4, und
Fig.7 ein Blockschaltbild einer Strahlbildungseinrichtung für die als Sendesystem arbeitende Anordnung gemäß F ig. 1.
In Fig. 1 ist ein System 20 gezeigt, welches eine Anordnung 22 von Strahlerelementen enthält, die über Multiplex-Schaltmittel 26 an ein Sende- und Empfangssystem 24 angeschlossen ist Jedes der Strahlerelemente hat die Form eines Wandlers 28, welcher über Leitungen 30 zugeführte elektrische Signale in Schallenergiesignale entsprechend den angedeuteten Schallwellen 32 umzuformen vermag und welcher Schallenergie in elektrische Energie umformt
Die Wandler 28 sind an sich bekannter Bauart und enthalten charakteristischerweise einen elektrostriktiven keramischen Körper, beispielsweise aus Bariumtitanat wobei die Wandler derart auf einer Grundplatte 34 befestigt sind, daß sie als Rundstrahler wirksam werden können. Die Oberfläche 35 jedes Wandlers 28 pulsiert, so daß sich eine axialsymmetrische Richtcharakteristik ergibt Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sechs Wandler 28 auf einem Kreis um einen siebten Wandler 28 im Zentrum der Strahlerelementenanordnung 22 gelegen. Diese Lage der Wandler 28 innerhalb der Anordnung 22 eignet sich besonders zur Erzielung einer Vielfalt von Richtcharakteristiken sowie für die Möglichkeit einer Steuerung des Strahlungsbündels mit Bezug auf die Mittelachse 36, welche auf der Grundplatte 34 senkrecht steht.
Die Sende- und Empfangsschaltung 24 enthält eine Strahlbildungseinrichtung 38 zur Bildung des Empfangs-Richtstrahles für auf die Strahleranordnung 22 treffende Strahlung und eine Strahlbildungseinrichtung 40 zur Bildung des Sende-Richtstrahles. In der Sende- und Empfangsschaltung 24 befindet sich ein Signalgenerator 42, welcher ein zur Aussendung geeignetes Signal liefert, das über die Strahleranordnung 22 zu einem entfernten Objekt, beispielsweise einem Boot 44 hin ausgesendet wird, wobei der Generator mit der Strahleranordnung 22 über die Strahlbildungseinrichtung 40 und die Multiplex-Schaltmittel 26 gekoppelt ist. Die Untersuchung eines Signales, beispielsweise eines durch die Wellen 46 angedeuteten Echosignales von dem Boot 44 her, geschieht durch Verarbeitung der Ausgangssignale der Strahlbildungseinrichtung 38, welche auf der Leitung 48 auftreten, wobei die Verarbeitung und Auswertung mit an sich bekannten Mitteln erfolgen kann. Demgemäß findet in der Sende- bzw. Empfangsschaltung 24 ein Korrelator 50 Verwendung, der das auf der Leitung 48 auftretende, empfangene Signal mit einem vom Signalgenerator 42 über die Leitung 52 zugeführten Doppel des Sendesignals in Korrelation setzt. Ein Korrelator dieser Art kann Verzögerungsleitungen mit Wiedereinspeisung enthalten, welche praktisch in digitaler Ausführung durch Schieberegister gebildet werden, wie etwa in der US-Patentschrift 35 94 718 beschrieben ist.
Weiterhin enthält die Sende- und Empfangsschaltung 24 eine Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54, die in Abhängigkeit von einem auf der Leitung 56 auftretenden Ausgangssignal des Korrelators 50 über die Leitungen 58 und 60 Signale an die Strahlbildungseinrichtungen 38 und 40 sowie über eine Leitung 62 an eine '■> Wählvorrichtung 64 abgibt um eine gewünschte Gestalt der Richtcharakteristik der StrahJeranordnung 22 und eine Weiterschaltung der Richtung eines Richtstrahles der StrahJeranordnung 22 zu erreichen. Die Wählvorrichtung 64 enthält an sich bekannte Schaltmittel,
i» welche entweder elektrisch oder mechanisch arbeiten und beispielsweise die Form eines Schrittschaltwerkes haben, um einzelne der Wandler 28 an die Strahlbildungseinrichtungen 38 und 40 anzukoppeln, wobei die Auswahl der Ankopplung entsprechend dem über die
is Leitung 62 zugeführten Signal erfolgt Dieses Weiterschalten des Richtstrahles entsprechend dem schrittweisen Abtasten mit der Richtcharakteristik eines Radarsenders ermöglicht es acr Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54, eine Information bezüglich der Einfallsrichtung einer Strahlung auf die Strahleranordnung 22, beispielsweise bezüglich der Einfallsrichtung der Wellen 46, zu gewinnen. Winkelinformationen, welche von der Winkelverfolgungs-Steuerquelle 54 auf der Leitung 66 dargeboten werden und Entfernungsinformationen, welche von dem Korrelator 50 auf der Leitung 60 dargeboten werden, gelangen in einem Widergabegerät 70 zur Darstellung, welches üblicher Bauart sein kann, und beispielsweise von einer Kathodenstrahlröhre oder von einer graphischen Darstellungseinrichtung gebildet sein kann. Der Signalgenerator 42, der Korrelator 50, die Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54, das Wiedergabegerät 70 und die Strahlbildungseinrichtungen 38 und 40 werden durch Taktsignale einer Taktgebereinrichtung 72 synchronisiert. Die Taktsigna-Ie, welche zu den Strahlbildungseinrichtungen 38 und 40 und der Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54 gelangen, sind Taktimpulse, welche durch das Symbol C bezeichnet sind.
Die Multiplex-Schaltmittel 26 enthalten zusätzlich zu der Wählvorrichtung 64 eine Sende-Empfangs-Umschaltung oder -Weiche 74 sowie Verstärker 76 und 78 zur Verstärkung der empfangenen Signale bzw. der auszusendenden Signale. Die Sende-Empfangs-Umschaltung 74 hat die übliche Form und kann beispielsweise eine Diodenschaltung sein, wie sie in Schallortungseinrichtungen oft Verwendung findet.
In Fig.2 ist eine typische Richtcharakteristik dargestellt, wie sie mit einer linearen Anordnung von drei Strahlerelementen 80 erzielbar ist, die beispielswei· se von den in F i g. 1 gezeigten Wandlern 28 gebildet sein können. In Fig.2 ist eine vierkeulige Richtcharakteristik dargestellt, wobei die Richtcharakteristik so modifiziert ist, daß eine Keule wesentlich größer als die anderen Keulen ist. Die besonderen Abstände zwischen den Strahlerelementen 80 und die Signalverzögerungen, welche zwischen den Signalen dieser Elemente 80 vorzusehen sind, um eine bestimmte Richtcharakteristik zu erreichen, werden nachfolgend eingehender behandelt. Vergleicht man die Strahleranordnung 22 nach F i g. 1 mit der Anordnung der Strahlerelemente 80 nach Fig. 2, so erkennt man, daß jede Gruppe von drei Wandlern 28 längs jeweils eines Durchmessers der Strahleranordnung 22 der linearen Anordnung von drei Strahlerelementen 80 nach F i g. 2 gleichwertig ist.
Demgemäß kann die Richtcharakteristik nach Fig. 2 mit einer beliebigen Gruppe von drei Wandlern 28 längs einer Durchmesserlinie der Gesamtanordnung 22 erzielt werden. Weiter kann durch selektives Einschal-
ten einer Gruppe aus drei Wandlern 28 durch die Wählvorrichtung 64 die Richtcharakteristik nach F i g. 2 um die Achse 36 der Strahleranordnung 22 nach F i g. 1 gedreht werden.
In F i g. 3 ist eine Untersicht eines Bootes oder Schiffes 82 gezeigt. An dem Bootskörper 82 ist ein Gehäuse 86 befestigt, welches in akustischem Kontakt mit dem Wasser steht und eine Strahleranordnung 22 nach Fig.! enthält. Die Multiplex-Schaltmittel 26 sowie die Sende- und Empfangsschaltung 24 des Systems 20 ι ο sind in F i g. 3 nicht dargestellt, doch befinden sich diese Anlagenteile innerhalb des Bootes 82. Man erkennt, daß das System 20 eine Richtcharakteristik 88 erzeugt, welche im wesentlichen die Gestalt einer Cardioide hat, wobei die Einkerbung 90 in Richtung des Bootshecks gelegt ist, so daß Störgeräusche, welche durch die Bewegung des Wassers an der Schraubenwelle 92, der Schraube 94 und dem Ruder 96 vorbei entstehen, stark abgeschwächt empfangen werden.
In Fig.4 ist ein Blockschaltbild einer Empfangs-Strahlbildungseinrichtung 48 gezeigt. Diese kann übliche Analog-Verzögerungsleitungen zur Verzögerung der Signale zwischen benachbarten Strahlerelementen der Anordnung 22 nach F i g. 1 enthalten oder aber digital aufgebaut sein, wobei Schieberegister zur Erzeugung der genannten Verzögerung vorgesehen sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist also die Empfangs-Strahlbildungseinrichtung 38 digital aufgebaut und enthält daher Tasteinrichtungen 98 zur -Tastung-der Signale der-Wandler 28, welche in Fig.4 jo schematisch angegeben sind. Ferner enthält die Strahlbildungseinrichtung 38 Kombinationseinrichtungen 100 zur Kombination der Signale der Wandler 28 sowie Verzögerungseinrichtungen 102 zur Verzögerung der Signale zwischen den Wandlern 28. Die Verzöge- ■*"> rungseinrichtungen 102 und die Kombinationseinrichtung 100 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die F i g. 5 und 6 genauer beschrieben.
Die Strahlbildungseinrichtung 28 arbeitet folgendermaßen: Die von den Wandlern 28 empfangenen und in 4« elektrische Signale umgeformten Signale laufen über die Multiplex-Schaltmittel 26 zu den jeweiligen Tastern 98. Jeder Taster ist üblicher Bauart und wird durch Taktimpulse betrieben, die von der Taktgebereinheit 72 nach F i g. 1 zugeführt werden.
Vorzugsweise enthält jeder Taster 98 einen Schalter oder ein Torschaltglied, das durch die Taktimpulse erregt wird, um die empfangenen Signale zu tasten, sowie einen Vergleicher (in den Zeichnungen nicht dargestellt) der einen Ausgangsimpuls auf der Leitung 5" 104 abgibt, wenn die betreffende Tastung des empfangenen Signales über einem bestimmten Schwellenwert liegt Um die Erläuterung zu vereinfachen, sei angenommen, daß das empfangene Schallsignal sinusförmig ist, und demgemäß wird die Größe des Schwellenwertes so gewählt, daß für jede positive Halbwelle des ankommenden, sinusförmigen Signales eine Folge von Impulsen mit dem logischen Wert »1« auf der Leitung 104 erzeugt wird, während für jede negative Halbwelle der Sinuskurve das Ausbleiben eines Impulses auf der Leitung 104 oder gleichbedeutend der logische Zustand »0« auf der Leitung 104 vorgesehen ist Die Taktimpulsfrequenz ist um einen Faktor von beispielsweise 1024 größer als die Frequenz der empfangenen Signale, so daß insgesamt 1024 Tastungen <" durchgeführt werdea Die 1024 Tastungen ermöglichen eine zehnstellige Auflösung der Phase des Empfangssignals, d. h. in Schritten von etwa V30.
Wie aus dem Blockschaltbild nach F i g. 5 zu ersehen ist, enthält die Verzögerungseinrichtung 102 ein Schieberegister 106 und einen digitalen Wähler 108, welcher auch als Dekodierungseinrichtung oder als Multiplexschalter bezeichnet werden kann. Das Schieberegister 106 besitzt einen einzelnen Anschluß, welchem das Eingangssignal zugeführt wird, und eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen mit Leitungen 110, von denen jede einer Stufe des Schieberegisters 106 zugeordnet ist. Das Schieberegister 106 wird durch Taktimpulse gesteuert, welche in Fig. 5 mit C bezeichnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß jeder Impuls des Eingangssignales nach aufeinanderfolgenden Verzögerungszeitschritten an jeweils aufeinanderfolgenden der Ausgangsanschlüsse zu den Leitungen 110 erscheint, wobei die Verzögerungsschritte gleich dem Impuls-Zeitintervall zwischen den Taktimpulsen sind. Der digitale Wähler 108 besitzt eine Vielzahl von Eingangsanschlüssen entsprechend der Anzahl der Leitungen 110 und einen einzigen Ausgangsanschluß. Eine ganz bestimmte Verbindung wird zwischen einem der Eingangsanschlüsse und dem Ausgangsanschluß jeweils entsprechend einer Binärzahl hergestellt, welche an einem mit D bezeichneten Eingang zugeführt und von der in F i g. 4 gezeigten Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54 geliefert wird. Letztere kann also vermittels des digitalen Wählers 108 einen bestimmten Ausgangsanschluß des Schieberegisters 106 auswählen, so daß die Verzögerungseinrichtung 102 eine ganz bestimmte GröJ3e_jder^ Verzögerung zwischen, .ihren.. Eingangs- und Ausgangssignalen zu erzeugen vermag.
Aus F i g. 6 ersieht man, daß die Kombinationseinrichtung 100 digitale Wähler 112 und 114 enthält, die jeweils dem digitalen Wähler 108 nach F i g. 5 ähnlich sind und auch in entsprechender Weise arbeiten. Die Kombinationseinrichtung 100 enthält weiterhin Mittel 116 zur Einbringung einer relativen Amplitudenänderung, einen Operationsverstärker 118, einen Bandpaßfilter 120 und einen Taster 122, welcher ähnlich aufgebaut ist wie der Taster 98 nach Fig.4. Die Kombinationseinrichtung 100 besitzt zwei Eingänge, von denen einer ein Signal aus dem Taster 98 aufnimmt, während der andere ein Signal von der Verzögerungseinrichtung 102 empfängt. Diese beiden Signale werden zu einem einzigen Ausgangssignal kombiniert. Die beiden Eingangssignale können dadurch kombiniert werden, daß sie entweder summiert oder voneinander subtrahiert werden oder indem zuerst eine Amplitudenänderung an einem der Signale vorgenommen wird, um dann einen Bruchteil eines Signales mit dem anderen Signal zu kombinieren. Dies wird leicht durch Summationswiderstände (in der Zeichnung nicht dargestellt) erreicht, die den Eingangsanschlüssen des Operationsverstärkers 118 vorgeschaltet sind. Im vorliegenden Falle wird in der Einrichtung 116 eine Vielzahl von Summationswiderständen mit unterschiedlichem Widerstandswert bereitgehalten, wobei die digitalen Wähler 112 und 114 das jeweilige Eingangssignal an einen gewünschten Summationswiderstand ankoppeln. Die digitalen Wähler 112 und 114 haben die umgekehrte Funktion gegenüber dem digitalen Wähler 108, d. h. jeder der digitalen Wähler 112 und 114 besitzt einen einzigen Eingang und eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen zu den Leitungen 124, wobei eine ganz bestimmte Verbindung zwischen einem der Ausgangsanschlüsse und dem Eingangsanschluß entsprechend einer Binärzahl hergestellt wird,' die über den Anschluß A zugeführt wird und von der in Fig. 1 gezeigten Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle
54 geliefert wird. Die beiden Eingangssignale zu der Kombinationseinrichtung 100 haben binäre digitale Form und werden nach Kombination durch den Operationsverstärker 118 vermittels des Bandpaßfilters 120 in ein auf der Leitung 126 auftretendes Analogsignal umgeformt. Das Durchlaßband des Bandpaßfilters 120 ist so gewählt, daß der Filter die Frequenz der an der Strahlerordnung 22 nach Fig. 1 eintreffenden Schallstrahlung durchläßt, während die Tastungsfrequenzen, welche durch die Taster 98 eingeführt werden, gesperrt werden. Das auf der Leitung 126 auftretende Analogsignal wird dann durch den Taster 122 in ein binäres digitales Signal umgeformt, das am Ausgangsanschluß der Kombinationseinrichtung 100 auftritt.
F i g. 7 zeigt ein Blockschaltbild der in F i g. 1 mit 4ö bezeichneten Sende-Strahlbildungseinrichtung. Diese empfängt über die Leitung 128 von dem Signalgenerator 42 nach F i g. 1 eine Tastung eines Signales und formt dieses Signal in Analogsignale um, die zur Aussendung durch die Wandler 28 geeignet sind. Die Strahlbildungseinrichtung 40 enthält Inverter 130, Verzögerungseinrichtungen 102, die zuvor schon im Zusammenhang mit der Empfangs-Strahlbildungseinrichtung 38 erläutert wurden, eine Summationseinrichtung 132 und Bandpaßfilter 134. In der Strahlbildungseinrichtung 40 können Analogsignale verarbeitet werden und analoge Verzögerungsleitungen Verwendung finden, doch wird gemäß einem bevorzugten, in F i g. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel eine digitale Verzögerungseinrichtung 102 verwendet; wobei die digitale Form des Signales auf der Leitung 128 ausgewertet wird. Jeder der drei Wandler 28, nämlich der linke, der mittlere und der rechte Wandler 28, erhält jeweils gesonderte Signale, um eine Abstrahlung der Energie mit einer bestimmten Richtcharakteristik zu erreichen. Die Amplitude der Signale für jeden der Wandler 28 wird durch Verstärker !36 gesteuert, was in Abhängigkeit von jeweils einem dem Anschluß A jedes Verstärkers zugeführten Signal der Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle 54 nach F i g. 1 geschieht. Zur Ableitung des Signales für den linken Wandler 28 wird das in digitaler Form vorliegende Signal auf der Leitung 128 durch den Bandpaßfilter 134 geleitet, dessen Durchlaßband eine Mittenfrequenz entsprechend dem von dem Wandler 28 abgegebenen Schallsignal hat. Das Durchlaßband ist ausreichend schmal, um die Komponenten der Tastungsfrequenz so stark abzudämpfen, daß nur das Signal des Durchlaßbandes über den zugehörigen Verstärker 136 und die
ίο Multiplexschaltung 26 zu dem betreffenden Wandler 28 gelangt. Zur Bildung des Signales für den rechten Wandler 28 wird das in digitaler Form vorliegende Signal auf der Leitung 128 zuerst zu dem Inverter 130 geführt, hierauf durch die Verzögerungseinrichtung 102 verzögert, nochmals durch einen zweiten Inverter 130 invertiert und abermals durch eine Verzögerungseinrichtung 102 verzögert. Schließlich wird das Signal durch einen Bandpaßfilter 134 gefiltert, um sämtliche Komponenten mit der Tastungsfrequenz zu beseitigen, so daß ein Grundbandsignal entsteht, das zur Abstrahlung durch den rechten Wandler 28 geeignet ist. Jeder der Inverter 130 arbeitet digital und wandelt den logischen Zustand entsprechend einer »1« in den logischen Zustand entsprechend einer »0« um und umgekehrt. Jede der Verzögerungseinrichtungen 102 bewirkt eine geeignete Phasenverschiebung zwischen den Signalen, welche von dem rechten und dem linken Wandler 28 ausgehen, so daß sich das gewünschte Richtdiagramm ergibt. Der mittlere Wandler 28 erhält seine Signale über die Summationseinrichtung 132, welche die Signale addiert, die jeweils von einer Verzögerungseinrichtung 102 und einem zugehörigen Inverter 130 abgegeben werden. Das Schaltbild nach F i g. 7 ist analog zu dem Schaltbild nach F i g. 4
aufgebaut und zeigt eine Anordnung, die geeignet ist, eine vielkeiilige Sende-Richtcharakteristik zu erzeugen, genauso, wie die Schaltung nach F i g. 4 geeignet ist, eine vielkeulige Empfangs-Richtcharakteristik zu verwirklichen.
ii: ι

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Richtstrahleranordnung, deren Einzelstrahler (28) in einer Ebene in relativ zur Wellenlänge kleinen Abständen angeordnet sind und welche mit einer ϊ Schaltungseinrichtung zur Einstellung des Richtstrahls verbunden ist, die versehen ist mit einer Wählvorrichtung (64) zur Auswahl einer von mehreren, unterschiedliche Orientierung aufweisenden, linearen Strahlergruppen, weiter mit zwei ι ο Kombinationseinrichtungen (100) zur jeweiligen Kombination der Signale der Strahler je einer Untergruppe der ausgewählten Strahlergruppe, ferner mit einer weiteren Kombinationseinrichtung (100) zur Kombination der Signale der beiden genannten Kombinationseinrichtungen und mit Verzögerungsmitteln (102), die jeweils einem Eingang der beiden erstgenannten Kombinationseinrichtungen und der weiteren Kombinationseinrichtung vorgeschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsmittel (102) bezüglich ihrer Verzögerungswerte einstellbar veränderlich sind, wobei die Orientierung des genannten Richtstrahls in einer zur Anordnungsebene senkrechten Ebene von der Größe der Verzögerungswerte abhängig ist.
2. Strahleranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Wählvorrichtung (64) eine Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle (54) gekoppelt ist, welche auch mit den Verzögerungsmitteln (102) zur Einstellung von deren Verzögerungszeiten verbunden (58) ist.
3. Strahleranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Korrelationseinrichtung (50) und mit einem Signalgenerator (42) verbindbar ist, welcher mit der Korrelationseinrichtung (50) gekoppelt ist, die zum Vergleich der über die ausgewählten Einzelstrahler ausgesendeten Signale mit den entsprechenden, von diesen Einzelstrahlern empfangenen Echosignalen dient und die ihrerseits die Winkelverfolgungs-Steuersignalquelle (54) steuert.
4. Strahleranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Signalgenerator (42) und die Einzelstrahler (28) Einrichtungen (136) zur Einführung von Amplitudenänderungen an zu bestimmten Einzelstrahlern gelangenden Signalen des Signalgenerators gegenüber zu anderen Einzelstrahlern gelangenden Signalen geschaltet sind.
50
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GB (2) GB1415440A (de)
IT (1) IT985220B (de)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4855963A (en) * 1972-11-08 1989-08-08 Exxon Production Research Company Shear wave logging using acoustic multipole devices
US3978445A (en) * 1974-11-19 1976-08-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Asw intercept localization sonar
EP0008455B1 (de) * 1978-08-21 1984-03-14 Leslie Kay Verfahren und Einrichtung zum Anzeigen des Vorhandenseins oder der Lage von Objekten
EP0017382A1 (de) * 1979-03-20 1980-10-15 THE GENERAL ELECTRIC COMPANY, p.l.c. Mit Ultraschall arbeitendes Bildgerät
GB2074392B (en) * 1980-04-03 1984-06-06 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd Method and apparatus for burying an underwater cable
FR2523375A1 (fr) * 1982-03-10 1983-09-16 Europ Agence Spatiale Dispositif de compensation des distorsions des reflecteurs pour antennes de reception et/ou transmission d'ondes a faisceaux multiples
US4932003A (en) * 1982-05-19 1990-06-05 Exxon Production Research Company Acoustic quadrupole shear wave logging device
US6310832B1 (en) * 1982-11-17 2001-10-30 Raytheon Company Interpolated beamforming tracker
US4774693A (en) * 1983-01-03 1988-09-27 Exxon Production Research Company Shear wave logging using guided waves
US4649391A (en) * 1984-02-01 1987-03-10 Hughes Aircraft Company Monopulse cavity-backed multipole antenna system
US4682308A (en) * 1984-05-04 1987-07-21 Exxon Production Research Company Rod-type multipole source for acoustic well logging
USRE33472E (en) * 1984-05-04 1990-12-04 Exxon Production Research Company Rod-type multipole source(for) and receiver for acoustic well logging
USRE33837E (en) * 1984-05-10 1992-03-03 Exxon Production Research Company Method and apparatus for acoustic well logging
US4685091A (en) * 1984-05-10 1987-08-04 Exxon Production Research Co. Method and apparatus for acoustic well logging
FR2567670B1 (fr) * 1984-07-10 1988-01-22 Cgr Ultrasonic Dispositif de focalisation electronique d'ondes ultrasonores
GB2180935A (en) * 1985-09-26 1987-04-08 Stc Plc Sonic range and bearing finder
FR2589011B1 (fr) * 1985-10-22 1988-10-14 Thomson Csf Antenne reseau a balayage conique et radar comportant une telle antenne
US5457465A (en) * 1987-09-01 1995-10-10 Ball Corporation Conformal switched beam array antenna
US4832148A (en) * 1987-09-08 1989-05-23 Exxon Production Research Company Method and system for measuring azimuthal anisotropy effects using acoustic multipole transducers
SE459890B (sv) * 1987-11-24 1989-08-14 Consilium Marine Ab Givaranordning foer akustisk logg
US4995008A (en) * 1989-12-27 1991-02-19 Exxon Production Research Company Method of using a circularly-polarized source to characterize seismic anisotropy
US6768456B1 (en) 1992-09-11 2004-07-27 Ball Aerospace & Technologies Corp. Electronically agile dual beam antenna system
US5544525A (en) * 1994-08-10 1996-08-13 Radian Corporation Atmospheric remote sensing instrument system
US5509304A (en) * 1994-08-10 1996-04-23 Radian Corporation Phased array acoustic antenna system
US5661489A (en) * 1996-04-26 1997-08-26 Questech, Inc. Enhanced electronically steerable beam-forming system
US6844849B1 (en) * 2003-07-10 2005-01-18 Codar Ocean Sensors, Ltd. Circular superdirective receive antenna arrays
US7469595B2 (en) * 2004-03-03 2008-12-30 Metis Design Corporation Piezoelectric damage detection device
US7373260B2 (en) * 2004-03-03 2008-05-13 Metis Design Corporation Sensor infrastructure
US7372776B2 (en) * 2006-02-23 2008-05-13 Image Acoustics, Inc. Modal acoustic array transduction apparatus
US7533578B2 (en) * 2006-04-18 2009-05-19 Metis Design Corporation Triangulation with co-located sensors
CN102832447A (zh) * 2011-06-17 2012-12-19 云南银河之星科技有限公司 一种平面五环圆极化天线
US9666941B2 (en) 2012-11-26 2017-05-30 General Electric Company Modular parallel beamforming system and associated methods
US9183829B2 (en) * 2012-12-21 2015-11-10 Intel Corporation Integrated accoustic phase array
BR112019003245A2 (pt) * 2016-09-27 2019-06-18 Halliburton Energy Services Inc transdutor ultrassônico multidirecional de fundo de poço e sistema ultrassônico multidirecional de fundo de poço

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124801A (en) * 1964-03-10 x x x x x
CA839414A (en) * 1970-04-14 Luther W. Ricketts, Jr. Direction finder beam former
US3176262A (en) * 1960-04-06 1965-03-30 Raytheon Co Directional sonar systems
US3526872A (en) * 1966-11-25 1970-09-01 Us Navy Compensating switch for sonar
US3594718A (en) * 1966-12-30 1971-07-20 Texas Instruments Inc Shift register time compressor for sonar signal correlation
US3560985A (en) * 1967-08-04 1971-02-02 Itt Compact steerable antenna array

Also Published As

Publication number Publication date
GB1415440A (en) 1975-11-26
DE2333531A1 (de) 1974-01-24
FR2237322A1 (de) 1975-02-07
IT985220B (it) 1974-11-30
US3821740A (en) 1974-06-28
JPS5736549B2 (de) 1982-08-04
FR2237322B1 (de) 1978-02-10
JPS4959556A (de) 1974-06-10
GB1427000A (en) 1976-03-03
CA999963A (en) 1976-11-16

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