×
20.10.2013
216.012.76fb

АНТЕННЫЙ МОДУЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002496119
Дата охранного документа
20.10.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при разработке антенн гидроакустических систем и комплексов. Технический результат - снижение мощности отраженной антенной гидроакустической волны и повышение чувствительности гидроакустических датчиков. Антенный модуль состоит из акустических экранов и гидроакустических приемников, каждый из которых содержит несколько цилиндрических пьезокерамических преобразователей. Сущность изобретения состоит в том, что цилиндрические преобразователи образуют сплошную поверхность и полностью перекрывают гидроакустические экраны в направлении по нормали к их поверхности. Причем преобразователи, входящие в гидроакустический приемник, соединены строго последовательно. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при разработке антенн гидроакустических систем и комплексов.

Антенный модуль является базовой единицей построения сложных антенных решеток, позволяющий улучшить технологичность сборки, повысить точность и плотность размещения гидроакустических датчиков. Примерами таких модулей могут служить устройства, описанные в изобретениях по патентам РФ №2167499 «Линейный модуль гидроакустической антенны», №2269875 «Многоэлементный линейный модуль гидроакустической приемной антенны». Также линейные антенные модули описываются в составе антенны - патент РФ №27768 на полезную модель «Многоэлементная гидроакустическая антенна» и патент РФ №2078484 на изобретение «Многоэлементная гидроакустическая антенна». Конструктивно, в антенном модуле объединяются гибкий каркас, выполненный либо из шарнирно соединенных частей, либо в виде полимерного шланга заданного сечения, а также гидроакустические датчики и акустические экраны, связанные с ними. При этом модуль представляет из себя законченную автономную конструктивную единицу, способную осуществлять прием гидроакустических сигналов.

При разработке антенных модулей всегда остаются актуальными вопросы повышения чувствительности гидроакустических приемников. Это вызвано возрастающими требованиями как с точки зрения требований к дальности обнаружения источников локального шума гидроакустическими средствами, так и с точки зрения обнаружения слабых локальных сигналов, имеющих низкое отношение сигнал/помеха, либо затененных сильными локальными источниками. Также необходимо отметить, что многоэлементные антенны, обладающие повышенной чувствительностью, используются в составе гидроакустических систем, оборудованных мощными вычислительными средствами и алгоритмами обработки первичной информации. Это, в свою очередь, накладывает определенные требования на характер данных, получаемых от антенных модулей, в частности, минимальное искажение исходной информации при использовании аппаратных преобразований сигнала. Кроме того, при наличии требований минимизации переизлучения гидроакустических волн, падающих на поверхность носителя антенны, данный вопрос должен учитываться при конструировании модулей, т.к. площадь, занимаемая ими на поверхности носителя для чувствительных антенн высокого разрешения может достигать значительных величин. Примером подобных антенн может служить антенна, описанная в патенте РФ №2259643 «Гидроакустическая многоэлементная антенна выпуклой формы».

Решение, предлагаемое в данном изобретении, является наиболее близким к линейному антенному модулю, описанному в полезной модели по патенту РФ №27768 «Многоэлементная гидроакустическая антенна», который можно отнести к ближайшему аналогу (прототипу) предлагаемого изобретения. В данном патенте описывается гидроакустическая антенна, сформированная из отдельных антенных модулей, состоящих из акустических экранов и гидроакустических приемников, сигналы с которых передаются по единому кабелю.

Однако данное решение не лишено некоторых недостатков. К таковым можно отнести площадь чувствительной поверхности гидроакустических приемников, меньшую, чем площадь акустических экранов, т.е. площадь поверхности антенного модуля. Вследствие этого, при использовании отражающих экранов от их поверхности, не закрытой гидроакустическими приемниками, будет происходить переизлучение падающей акустической волны. Таким образом, при наличии требований минимизации отражаемой носителем энергии, гидроакустическская антенна будет играть демаскирующую роль. Также необходимо отметить, что выход элементарного канала линейного антенного модуля, как правило, формируется на основе сигналов от нескольких конструктивно завершенных гидроакустических преобразователей (чувствительных элементов), собранных в единую конструкцию по последовательно-параллельной схеме (Свердлин Г.М. Гидроакустические преобразователи и антенны. - Л.: Судостроение, 1980, с.112-113). С другой стороны, при использовании современных вычислительных комплексов, обрабатывающих данные с датчиков антенны, целесообразно конкретизировать способ объединения сигналов гидроакустических преобразователей с тем, чтобы минимизировать потери первичной информации и получить ее от датчиков в максимально возможном объеме.

Задачей изобретения является снижение энергии переотражаемой гидроакустической волны, падающей на антенну, сформированную с использованием представленного в заявке линейного антенного модуля, а также максимизация объема информации, получаемой от гидроакустических приемников, т.е. повышение их чувствительности с целью реализации алгоритмов обработки сигнала, построенных на более сложных моделях гидроакустических преобразователей, нежели операция усреднения сигналов нескольких гидроакустических преобразователей, объединенных параллельным соединением в одну группу, образующую элементарный приемный канал.

Для решения поставленной задачи в линейный антенный модуль, состоящий из акустических экранов, линий электрических коммуникаций и гидроакустических приемников, состоящих из нескольких цилиндрических пьезокерамических преобразователей, оси симметрии которых параллельны плоскости акустического экрана, введены следующие новые признаки:

1) цилиндрические пьезокерамические преобразователи расположены на поверхности экрана параллельно друг другу с минимальными зазорами как по торцам, так и по образующей цилиндра таким образом, что по нормали к поверхности гидроакустических экранов полностью их перекрывают;

2) все цилиндрические пьезокерамические преобразователи одного гидроакустического приемника включены электрически последовательно.

Техническими результатами изобретения являются:

- снижение мощности отраженной антенной гидроакустической волны;

- повышение чувствительности гидроакустических датчиков, что позволяет использовать больший объем первичной информации, содержащейся в сигнале для последующей обработки в вычислительном комплексе гидроакустической системы, оборудованной антенной, построенной на заявляемых линейных гидроакустических модулях.

Вышеуказанные технические результаты достигаются за счет:

1) большего поглощения падающей гидроакустической волны в системе «преобразователь-экран» по сравнению с собственно акустическим экраном;

2) при последовательном включении гидроакустических датчиков достигается максимально возможная чувствительность исключением усреднения сигналов при параллельном соединении гидроакустических преобразователей в гидроакустическом приемнике, а дальнейшая обработка информации происходит на более сложных моделях преобразователей в вычислительном комплексе, например, обобщенным методом наименьших квадратов с учетом погрешностей каждого преобразователя.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется на фигуре 1. В антенном модуле, содержащем акустические экраны (2), установлены цилиндрические пьезокерамические преобразователи (1), перекрывающие всю площадь акустических экранов по нормали к ним. При этом несколько цилиндрических пьезокерамических преобразователей (2) соединены последовательно и образуют один гидроакустический приемник (3).

Устройство работает следующим образом. Фронт гидроакустической волны, падающий на поверхность линейного модуля, всей своей поверхностью взаимодействует с цилиндрическими пьезокерамиче-скими преобразователями (1). В свою очередь сигналы, распространяющиеся со стороны корпуса носителя, на котором установлен линейный модуль, отражаются либо поглощаются гидроакустическими экранами (2). При этом цилиндрические пьезокерамические преобразователи (1) соединены строго последовательно, что позволяет добиться максимальной чувствительности [Свердлин Г.М. Гидроакустические преобразователи и антенны. - Л.: Судостроение, 1980. - 232 с., ил., с.23-27], т.к. при последовательном электрическом соединении чувствительность гидроакустического приемника γ составляет:

γ=Nγпр,

где N - количество цилиндрических пьезокерамических преобразователей, γпр - чувствительность цилиндрического пьезокерамического преобразователя.

Предложенная конструкция линейного приемного модуля позволяет добиться:

1) меньшей мощности переотражаемой гидроакустической волны, падающей на антенну, а следовательно, меньшей мощности переотражаемого носителем сигнала;

2) улучшения характеристик обнаружения и оценки параметров гидроакустических сигналов, принимаемых антенной, составленной из заявляемых линейных модулей.

Таким образом, задачу изобретения можно считать решенной.


АНТЕННЫЙ МОДУЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 45.
20.10.2014
№216.012.feb4

Электростатический гироскоп с оптическим считыванием положения оси ротора и способ определения углового положения оси ротора

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при производстве и эксплуатации электростатических гироскопов со сферическим ротором и оптической системой съема информации об угловом положении оси ротора относительно корпуса. Достигаемым техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531060
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.11.2014
№216.013.0b10

Способ получения упругого и звукопоглощающего полимерного материала с термопластичными микросферами

Изобретение относится к технологии изготовления упругих, звукопоглощающих и звукоизолирующих композиций на основе полиуретанов и термопластичных микросфер. Способ получения композиции из полимерного материала и порошкообразного наполнителя содержит процессы смешения компонентов, удаления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534240
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0ef7

Микромеханический гироскоп

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа, в которых для повышения точности используется термокомпенсация. Устройство содержит чувствительный элемент (ЧЭ) с резонансным подвесом инерционной массы, электроды, расположенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535248
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.1078

Бескорпусная гидроакустическая антенна

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к гидроакустическим антеннам, и может быть использовано в гидроакустических донных или опускаемых станциях различного назначения. Задача изобретения - повышение эффективности работы гидроакустических станций. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535639
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.04.2015
№216.013.3c87

Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и инерциальных измерительных модулей на их основе

Изобретение относится к метрологии. Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков заключается в том, что определение динамической погрешности производится путем сравнения характеристик, задаваемых стендом колебаний, с характеристиками, воспроизводимыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546983
Дата охранного документа: 10.04.2015
25.08.2017
№217.015.9b1b

Гидроакустический волоконно-оптический датчик давления

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при разработке датчиков физических величин на основе кольцевого волоконно-оптического интерференционного чувствительного элемента. Заявленный гидроакустический волоконно-оптический датчик давления содержит каркас с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610224
Дата охранного документа: 08.02.2017
15.03.2019
№219.016.e15d

Стенд для воспроизведения угловых скоростей, изменяющихся по гармоническому закону

Изобретение предназначено для оценки амплитудно-частотных и фазово-частотных характеристик датчиков угловых скоростей при необходимости их использования в навигационных приборах и других приборах управления. Стенд содержит поворотную платформу, два жестко закрепленных на основании постоянных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002460079
Дата охранного документа: 27.08.2012
10.04.2019
№219.017.08b2

Шлейфовая антенна

Шлейфовая антенна включает в себя возбуждаемый генератором первый вертикальный провод, заземленный в основании второй вертикальный провод, горизонтальный провод, соединенный с вершинами вертикальных проводов и имеющий разрыв, разделяющий горизонтальный провод на две неравные части так, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002437191
Дата охранного документа: 20.12.2011
29.04.2019
№219.017.4215

Устройство измерения силы тяжести

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения силы тяжести. Согласно изобретению устройство содержит двойную кварцевую упругую систему крутильного типа с горизонтальными маятниками и укрепленными на них зеркалами, которая помещена в корпус, наполненный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002377611
Дата охранного документа: 27.12.2009
29.04.2019
№219.017.467c

Интегрированная инерциально-спутниковая система ориентации и навигации

Изобретение относится к области навигационного приборостроения подвижных объектов различного назначения. Технический результат - повышение точности и помехоустойчивости. Для достижения данного результата интегрированная система ориентации и навигации (ИСОН) содержит бескарданный инерциальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002462690
Дата охранного документа: 27.09.2012
Показаны записи 21-30 из 37.
20.10.2014
№216.012.feb4

Электростатический гироскоп с оптическим считыванием положения оси ротора и способ определения углового положения оси ротора

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при производстве и эксплуатации электростатических гироскопов со сферическим ротором и оптической системой съема информации об угловом положении оси ротора относительно корпуса. Достигаемым техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531060
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.11.2014
№216.013.0b10

Способ получения упругого и звукопоглощающего полимерного материала с термопластичными микросферами

Изобретение относится к технологии изготовления упругих, звукопоглощающих и звукоизолирующих композиций на основе полиуретанов и термопластичных микросфер. Способ получения композиции из полимерного материала и порошкообразного наполнителя содержит процессы смешения компонентов, удаления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534240
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0ef7

Микромеханический гироскоп

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа, в которых для повышения точности используется термокомпенсация. Устройство содержит чувствительный элемент (ЧЭ) с резонансным подвесом инерционной массы, электроды, расположенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535248
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.1078

Бескорпусная гидроакустическая антенна

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к гидроакустическим антеннам, и может быть использовано в гидроакустических донных или опускаемых станциях различного назначения. Задача изобретения - повышение эффективности работы гидроакустических станций. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535639
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.04.2015
№216.013.3c87

Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и инерциальных измерительных модулей на их основе

Изобретение относится к метрологии. Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков заключается в том, что определение динамической погрешности производится путем сравнения характеристик, задаваемых стендом колебаний, с характеристиками, воспроизводимыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546983
Дата охранного документа: 10.04.2015
25.08.2017
№217.015.9b1b

Гидроакустический волоконно-оптический датчик давления

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при разработке датчиков физических величин на основе кольцевого волоконно-оптического интерференционного чувствительного элемента. Заявленный гидроакустический волоконно-оптический датчик давления содержит каркас с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610224
Дата охранного документа: 08.02.2017
29.05.2018
№218.016.56ff

Способ формирования характеристики направленности плоской, горизонтально расположенной многоэлементной излучающей антенны доплеровского лага

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Решаемая техническая проблема - уменьшение погрешности измерения собственной скорости судна и увеличение предельной глубины работы лага без увеличения цены и габаритов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655020
Дата охранного документа: 23.05.2018
29.05.2018
№218.016.570a

Способ измерения скорости судна доплеровским лагом

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Достигаемый технический результат - повышение надежности обнаружения эхосигналов, отраженных от морского дна, при наличии во входном сигнале, кроме эхосигналов, отраженных от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655019
Дата охранного документа: 23.05.2018
05.07.2018
№218.016.6c3b

Способ измерения скорости судна доплеровским лагом

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Решаемая техническая проблема - увеличение надежности и точности работы доплеровского лага без значительного увеличения цены и габаритов аппаратуры. Достигаемый технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659710
Дата охранного документа: 03.07.2018
30.08.2018
№218.016.817a

Способ измерения скорости судна доплеровским лагом

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Одним из условий безопасного кораблевождения является постоянный контроль абсолютной (относительно дна) скорости судна и расстояния до дна. Указанный технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665345
Дата охранного документа: 29.08.2018
+ добавить свой РИД