Акустический приемник

 

Изобретение относится к акустической технике и может быть использовано для обнаружения и регистрации параметров акустических волн. Цель изобретения - повышение точности - достигается за счет снижения уровня об помех путем сужения диаграммы направленности приемной акустической антенны . При падении плоской акустической волны на поверхность мембран 1 и 7 в них возбуждаются колебания с фазовым сдвигом, определяемым углом ei падения волны. Сигнал от лазерного интерферометра 2 (мембрана 1 механически соединена с одним из зеркал интерферометра ) поступает в цепь положительной обратной связи второго приемного устройства (образованного мембраной 7 и дополнительным интерферометром 8), которое и регистрирует сигнал, что позволяет сузить эффективную диаграмму направленности устройства . 2 ил. (Л 00 эо 00 :о Вымднои сигнал

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 151) 4 С 01 Н 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3905636/24-28 (22) 03.06.85 (46) 15.04.88, Бюл. № 14 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) И.П.Башкатов, П.В.Коленько и А.М.Лачугин (53) 534.7(088.8) (56) Патент США № 3433959, кл. Н 04 В 9/00, 1969. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК (57) Изобретение относится к акустической технике и может быть использовано для обнаружения и регистрации параметров акустических волн. Цель изобретения — повышение точности— достигается за счет снижения уровня помех путем сужения диаграммы направленности приемной акустической антенны. При падении плоской акустической волны на поверхность мембран 1 и 7 в них возбуждаются колебания с фазовым сдвигом, определяемым углом оС падения волны. Сигнал от лазерного интерферометра 2 (мембрана 1 механически соединена с одним из зеркал интерферометра) поступает в цепь положительной обратной связи второго приемного устройства (образованного мембраной 7 и дополнительным интерферометром 8), которое и регистрирует сигнал, что позволяет сузить эффективную диаграмму направленности устройства. 2 ил.

1388731

fd sinsL зе (1)

35 где (g — частота акустической волволны;

V — скорость распростране3в ния волны в фазе. 40

Колебания мембраны 1 приводят к изменению интенсивности оптического луча на выходе лазерного интерферометра 2, которое регистрируется с помощью фотоприемника 3, подключенного 45 к усилителю 4. С выхода усилителя 4 сигнал подается на удвоитель 5 частоты. Напряжение удвоенной частоты подается на металлизированные обкладки пьезокерамического стержня 6, который осуществляет синфазное переменное натяжение мембран 1 и 7. За счет переменного натяжения с удвоенной частотой осуществляется преобразование энергии колебаний в цепи обратной

55 связи в поперечные колебания мембраны 1 с частотой и фазой приходящей акустической волны.

Изобретение относится к акустической технике и может быть использовано для обнаружения и регистрации параметров акустических волн.

Цель изобретения — повышение точ5 ности — достигается за счет снижения уровня помех путем сужения диаграммы направленности приемной акустической антенны, 1О

На фиг. 1 приведена блок-схема акустического приемника; на фиг.2 — пеленгационные характеристики устройства.

Акустический приемник содержит измененную приемную мембрану 1, лазерный интерферометр 2, фотоприемник

3, усилитель 4, удвоитель 5 частоты, пьезокерамический стержень 6, дополнительную мембрану 7, дополнительный .лазерный. интерферометр 8, дополнительный фотоприемник 9 и дополнительный усилитель 10.

Устройство работает следующим образом. 25

При падении плоской акустической волны на поверхность приемных мембран

1 и 7 они начинают колебаться с фазовым сдвигом q>, величина которого определяется углом Ы падения аку- 30 стической волны и расстоянием d между центрами мембран:

Коэффициент усиления колебаний мембраны 7 определяется фазовым сдвигом между поперечными колебаниями, возбуждаемыми цепью обратной связи и акустической волной. Результирующие колебания мембраны 7 регистрируются с помощью лазерного интерферометра

S оптический сигнал на выходе которого преобразуется в электрический с помощью фотоприемника 9 и усиливается усилителем 10. Направление U на выходе устройства определяется как

2 <А в1пк зе

+ k„I (2) где k — коэффициент передачи петh ли обратной связи.

Пеленгационная характеристика

Uе„„(о ) устройства (фиг.2) определяется коэффициентом положительной обратной связи k„, а ширина (по углу) определяется нестабильностью устройства. Ha H .2 Hse eHb U „,„(<) для трех значений k> = 0 (кривая t);

0,7 (кривая 2), 095 (кривая 3).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Акустический приемник, содержащий оптически связанные акустооптический датчик, лазерный интерферометр и фотоприемник, подключенный к входу усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен удвоителем частоты, дополнительными лазерным интерферометром,фотоприемником и усилителем, причем акустооптический датчик выполнен в виде двух мембран, расположенных в одной плоскости, оптические оси интерферометров перпендикулярны этой плоскости и пьезокерамического стержня, на торцах которого закреплены одни из краев мембран, другие края которых жестко закреплены, выход усилителя через удвоитель частоты соединен с пьезокерамическим стержнем, одна из мембран оптически связана с дополнительным лазерным интерферометром и дополнительным фотоприемником, подключенным к входу дополнительного усилителя, другая мембрана оптически связана с лазерным интерферометром.

1388731

Ыая

0 ЯО 18 1Õ gg

Фи8.2

Составитель В.Чулков

Редактор Э.Слиган Техред М.Ходанич Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1571/43 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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