SU564739A1 - Излучатель акустических волн - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электромеханическим преобразовател м высокочастотных электромагнитиых волн в механические колебани  ультразвуковой гнперзвуковой частоты, а именно к. излучател м акустических волн, и может быть использовано во многих отрасл х народного хоз йства дл  создани  направленного излучени  большой мощности с малоинерционным управлением направленностью распространени  в газообразных, жидких, сыпучих и твердых средах, преимущественно дл  обнаружени , автослежени  и определени  парзаметров быстропередвигающихс  и имеющих малую эффективную поверхность рассе ни  объек-i тов, например, подводных.

Известиы излучатели акустических волн, содержащие заключенные в прметичную акустически М гкую оболочку пьезоэлектрический преобразователь сферической формы :и канализирующую электромагнитные волны коаксиальную линию l. За счет наличи  герметичной монолитной оболочки эти излучатели обеспечивают погружение щ значительную глубину. Однако необходимые дл  дальнего обнаружени  генератор ; высокочастотных электромагнитных колебаний требуют качественного согласовани  с коаксиальной линией, а линии - с преоб- разователем, что не всегда возможно, особенно в автономных устройствах. Кроме того, увеличение излучающей поверхности преобразовател  может привести на гиперзвуковых частотах к по влению общирных интерференционных зон с нулевыми провалами в характеристике излучени  и к. сан- жению веро тности обнаружени . Известен также излучатель ;акустичес:ких волн, содержащий заключенные в герметичную акустически м гкую оболочку пьезоэлектрический преобразователь сфери- ческой формы, внутренний вкладыш с элек- тронагрювателем и испускающим зар женны частицы активным слоем, окруженный сет- чаТым электродом с перфорационными отверсти ми , и канализирующую электромагнитные волны коаксиальную линию /2j. .Однако дл  автослежени  и определени  параметрОБ быстропередвигающихс  и имеющих малую эффективную поверхность рас-

се ни  объектов в известном излучателе необходимо формирование направленной характеристики излучени  без боковых лепестков при одновременном обеспечении малоинерционного управлени  положением главного лепестка в пространстве.

Цель изобретени  - получение направленной характеристики излучени  при одновременном обеспечении управлени  положением главного лепестка в пространстве. Это достигаетс  тем, что сетчатый электрод снабжен экранированными высокочастотными контурами, например тороидальными объемными резонаторами с кольцевыми щел ми, к которым присоединены ветви максимальной линии, а между пьезоэлектрическим преобразователем и сетчатым электродом установлен электрод с фокусирующими элементами, например радиальными провод5Ш1ими цилиндрами, размещенными против перфорационных отверстий.

На чертеже изображен предлагаемый акустический излучатель, разрез.

Излучатель акустических волн содержит заключенные в герметичную акустически м гкую оболочку 1 пьезоэлектрический преобразователь 2 сферической формы, внутренний вкладыш 3 с электронагревателем 4 и испускающим зар женные частицы 5 активным слоем 6, окруженный сетчатым электродом 7 с перфорационными отверсти-  ми. 8 и канализирующую электромагнитные волны коаксиальную линию 9.

Сетчатый электрод 7 снабжен возбуждаюшими перфорационные отве15сти  8 экранированными высокочастотными контурами, например тороидальными объемными резонаторами Ю с кольцевыми щел ми 11, к которым присоединены ветви 12 коаксиальной линии 9. Между преобразователем 2 и электродом 7 установлен 1электрод 13 с раёмешенными напрютив отверстий 8 фокусирующими элементами, например радиальными провод щими цилиндрами 14.

Эмиттируемые активным слоем 6 зар женные частицы 5 проход т через перфо- рационные отверсти  8 мимо щели 11, фокусируютс  радиальными провод щими цилиндрами 14 и, удар  сь с большой скоростью в пьезоэлектрический преобразователь 2, возбуждают его кристаллическую решетку. В результате преобразователь 2 испытывает деформации раст жени  (сжати  ) и порождает в окружающей излучатель среде акустические волны, частота которых равна частоте канализируемых коаксиальной линией 9 электромагнитных волн. Сфокусированные цилиндрами 14 пучки зар женных частиц .5 возбуждаютс  электромагнитным полем щелей 11, поэтому фаза акустических колебаний отдельных участков пьезоэлектрического преобразовател  2, на которые падают пучки, определ етс  электрической длиной ветвей 12 коаксиальной линии 9, Электрические длины ветвей 12 выбираютс , исход  из услови  компенсации пространственных набегов фаз относи- ельно выбранного фазового центра сферического излучател  (электрические длиньт ветвей 12 равны рассто нию от поверхности сферы до плоскости, перпендикул рной направленшо главного лепестка характеристики направленности). Электрическими длинами ветвей 12 управл ют изменением магнитного пол  фазовращателей от программно-вычислительного устройства в режиме поиска или от след щей системы, получающей сигналы рассогласовани , например, от равносигнальной

зоны в режиме автослежени . Таким образом формируетс  квазиплоска  акустическа  волна в заданном направлении. Получаемый при этом коэффициент направленного действи  приближенно равен удвоенному числу перфорационных отверстий 8 (КНД излучател  предлагаемого 35 -70).

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   30

   Излучатель акустических волн, содер - жащий заключенные в герметичную акустически м гкую оболочку пьезоэлектрический преобразователь сферической формы , внутренний вкладыщ с электронагревателем и испускающим зар женные частицы активным слоем, окруженный сетчатым электродом- с перх}юрационными отверюти-

    ми и канализирующую электрюмагнитные волны коаксиальную линию, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью полугени  направленной характеристики излучени  при одновременном обеспечении управлени 

   положением главного лепестка в простран стве, сетчатый электрюд снабжен экр)ани- рованными высокочастотными контурами, к которым присоединены ветви коаксиальной линии, а между пьезоэлектрическим

   преобразователем и сетчатым электродом установлен электрод с фокусирующими элементами , размещенными против перфорационных отверстий.
2. 2. Излучатель по п. 1, отличающий с   тем, что экранированные высокочастотные контуры выполнены в виде тороидальных объемных резонаторов с кольцевыми щел ми.
3. 3. Излучатель по п. 1, о т л и ч а .ю щ и И с   тем, что фокусирующие элеметиты выполнены в виде радиальных токопровод ших цилиндров. Источники информации, прин тые во вни- мание при экспертизе: № J 1. Авторское свидетельство СССР 365861, КЯ. Н 04 I 1/44, 1970. 2. Авторское сви етепьство СССР по за вке 2132523. ЕЛ. Н 04 R 1/44, 11.05Лб