Передающий тракт гидроакустической станции

 

Изобретение относится к области радиотехники. Техническим результатом является повышение надежности работы тракта и получения электрически независимых и сканируемых характеристик направленности требуемой формы. Устройство содержит многоэлементную антенну из акустических преобразователей, независимые m-фазных генераторов, где m - количество фаз напряжений на выходе генератора, сдвинутых между собой на равные углы, и многоканальные коммутаторы. Для достижения технического результата выходы каждого из независимых m-фазных генераторов подключены через один из указанных многоканальных коммутаторов к нескольким группам акустическим преобразователей антенны. 2 ил.

Предлагаемый передающий тракт может быть использован в эхо-пеленгаторных гидроакустических станциях (ГАС) с многоэлементной антенной и электрическим формированием и сканированием характеристики направленности.

Известны передающие тракты, предназначенные для электрического формирования и сканирования характеристики направленности (ХН), состоящие из централизованного m фазного генераторного устройства (m - количество фаз напряжений на выходе генераторного устройства, сдвинутых между собой на равные углы), централизованного коммутационного устройства, образованного коммутатором распределения фаз (КРФ) и коммутатором сектора (КС), и антенны с N гидроакустическими преобразователями. При каждом положении ХН одновременно получают питание М гидроакустических преобразователей антенны КРФ, состоящей из субблоков, каждый из которых коммутирует все m фаз на m своих выходов, причем входы всех субблоков подключены параллельно к m выходам генераторного устройства (ГУ). Все m выходов каждого субблока КРФ через m отдельных коммутационных групп КС получают доступ к гидроакустическим преобразователям, связанным только с этим субблоком, из которых при любом положении ХН подключены к выходам одного субблока будут только m гидроакустических преобразователей. Так, например, применено 4-фазное генераторное устройство, (m=4), состоящее из четырех усилителей мощности, коммутационного устройства с 40 субблоками, все четыре выхода каждого из которых через четыре коммутационные группы КС получают доступ к "своим" 12 гидроакустическим преобразователям при условии, что одновременно подключаются только четыре из них.

К недостаткам передающего тракта с централизованными генераторным и коммутационным устройствами следует отнести трудность обеспечения высокой надежности работы тракта из-за ограничения числа выходов генераторного устройства до числа фаз m, что, кроме того, увеличивает вероятность пожара в приборах и блоках коммутационного устройства при затекании гидроакустического преобразователя или отказа в субблоке, т.к. каждый коммутационный элемент не может быть рассчитан на коммутацию аварийной мощности такого централизованного ГУ.

Цель предлагаемого изобретения заключается в увеличении надежности работы передающего тракта при одновременном обеспечении малых габаритов аппаратуры тракта.

В предлагаемом передающем тракте эта цель достигается путем электрического разделения ГУ на n независимых m фазных генераторов, выходы каждого из которых непосредственно через n отдельных m канальных коммутаторов подключены к n группам по гидроакустических преобразователей антенны, каждая из которых электрически независимо от других синфазно с ними формирует и сканирует ХН требуемой формы. (Каждый коммутатор образован субблоками КРФ и m·n группами КС). При этом должна увеличиться вероятность безотказной работы тракта, т.к. отказ части или всего генератора незначительно исказит ХН, а из-за снижения мощности каждого генератора резко уменьшится вероятность пожара каждого коммутатора. Отказ от суммирующих трансформаторов приводит к уменьшению габаритов тракта.

Блок-схема предлагаемого передающего тракта изображена на фиг.1. Схема субблока КРФ и четыре группы КС изображены на фиг.2.

Предлагаемый передающий тракт содержит n мощных m фазных генераторов (1). К каждому из m выходов одного генератора подключен каждый из m входов субблока (2) коммутатора. К каждому генератору параллельно подключено

субблоков (2), образующих КРФ и не связанных электрически с другими субблоками коммутаторов тракта. Тракт содержит n таких КРФ, т.е. n электрически не связанных групп субблоков. Каждый из m выходов одного субблока (2) через свою отдельную группу КС (3) получает доступ к каждому из преобразователей (4). коммутационных групп (3), подключенных к субблокам одного КРФ, образуют КС, подключенный по выходу к преобразователям антенны, разделенной на n электрически не связанных зон. Электрически соединенные КРФ и КС образует n коммутаторов. Например, передающий тракт, который может найти применение при включении в нее тиристорного ГУ вместо лампового, содержит неподвижную цилиндрическую антенну, имеющую 8 поясов, причем в каждом поясе расположено 60 гидроакустических преобразователей. Один из наиболее рациональных вариантов построения может содержать восемь 4-фазных генераторов (1). Соответственно к каждому из четырех выходов генератора подключены каждый из 4 входов субблока (2) коммутатора. К каждому генератору параллельно подключено 5 субблоков КРФ, не связанных электрически с другими субблоками коммутаторов. Тракт содержит 8 групп коммутаторов, каждая из которых состоит из 5 КРФ. Один субблок (2) имеет 4 выхода, каждый из которых через свою отдельную коммутационную группу (3) КС получает доступ соответственно к каждому из 3 преобразователей (4). Двадцать коммутационных групп (3), подключенных к 5 субблокам одного КРФ, образуют КС, который подключен по выходу к 60 преобразователям, расположенным в одном из 8 поясов антенны. Электрически соединенные КРФ и КС образуют 8 коммутаторов.

Каждый из генераторов (1) подает все m фаз на входы коммутатора, каждый из субблоков (2) КРФ которого осуществляет требуемое распределение этих m фаз по своим m выходам, каждая из подсоединенных к этому субблоку m коммутационных групп КС (3) подключает один из требуемый преобразователь (4). Таким образом, образуется n независимых соединения генератор-коммутатор - зоны антенны, каждое из которых электрически независимо и синфазно формирует и сканирует ХН требуемой формы. Предлагаемый передающий тракт при использовании в системе должен содержать 8 генераторов (1). Каждый из 5 субблоков КРФ фиг.1 коммутатора осуществляет распределение 4 фаз по своим 4 выходам. Комбинацией работы реле 17-30 (фиг.2) может быть получено любое заданное распределение фаз на 4 преобразователях. Каждая из 4 подсоединенных к этому субблоку групп КС (5, 6, 7-8, 9, 10-11, 12, 13-14, 15, 16 фиг.2) подключает один из 3 преобразователей (4 фиг.1), расположенных в поясе под углом 120° и одновременно не участвующих в формировании ХН. Так образуется 8 независимых соединений генератор, коммутатор, пояс антенны, каждое из которых электрически независимо и синфазно формирует и сканирует ХН.

Мощность каждого генератора в предлагаемом варианте будет в 8 раз меньше мощности централизованного генератора, что значительно облегчит работу элементов коммутатора в аварийном режиме (наппример, при "затекании" преобразователя) и исключит возможность "пожара". Выход из строя одного из генераторов мало сказывается на ХН и, следовательно, не приводит к отказу передающего тракта. В результате расчета установлено, что предлагаемый передающий тракт имеет вероятность безотказной работы Ртр=0,997. Передающий тракт, выполненный по известной структуре, имеет вероятность безотказной работы Р тр=0,82. При этом в предлагаемом передающем тракте не используются суммирующие трансформаторы, что позволяет не только сохранить, но даже уменьшить габариты его аппаратуры.

Формула изобретения

Передающий тракт гидроакустической станции, содержащий многоэлементную антенну из акустических преобразователей, независимые m-фазные генераторы, где m - количество фаз напряжений на выходе генератора, сдвинутых между собой на равные углы и многоканальные коммутаторы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы тракта и получения электрически независимых и синфазно формируемых и сканируемых характеристик направленности требуемой формы, в нем выходы каждого из независимых генераторов подключены через один из указанных многоканальных коммутаторов к нескольким группам акустических преобразователей антенны.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к многоканальным системам связи передачи информации

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использован в качестве антенны для маяка-ответчика или антенны связи глубоководного аппарата

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в гидроакустике и при геофизических исследованиях

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в гидролокационных станциях

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в пассивных гидроакустических конструкциях, применяемых при звукоизоляции

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в имитаторах подводной лодки

Изобретение относится к области гидроакустической измерительной техники

Изобретение относится к области гидроакустической измерительной техники

Изобретение относится к области гидроакустической измерительной техники и может быть использовано для измерения частотно-фазовых характеристик в непрерывном и импульсном режиме

Изобретение относится к области гидроакустической техники

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в гидроакустических устройствах, в частности в имитаторах подводных лодок

Изобретение относится к области морского приборостроения и предназначено, преимущественно, для установки заборных устройств судовых навигационных приборов/лагов, эхолотов /на днище судна с возможностью их замены без докования последнего

Изобретение относится к средствам подводной навигации

Изобретение относится к гидроакустике и может найти применение при разработке современных кораблей и устанавливаемой на них гидроакустической аппаратуры

Изобретение относится к области гидроакустики, а более конкретно к акустическим антеннам, в которых используются акустические приемники

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для измерения уровня давления гидроакустических шумов надводных и подводных плавсредств в условиях морской среды, а также может использоваться для защиты плавсредств от систем гидроакустического обнаружения

Изобретение относится к области радиотехники

Наверх