УДК 534.222.2

 Воронин А.В., Воронин В.А., Тарасов С.П.

СКАНИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПРАВЛЕННОСТИ В ПРИЕМНОЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ АНТЕННЕ

Таганрогский Технологический Институт Южного Федерального Университета

В работе приводятся характеристики приемной параметрической антенны, работающей в среде с растворенными газовыми пузырьками. Показано, что изменение частоты волны накачки изменяет форму характеристики направленности, что может служить информативным признаком в экологическом мониторинге водных акваторий.

Ключевые слова: приемная параметрическая антенна; характеристика направленности; антенна бегущей волн;  взаимодействие акустических волн.

Features receiving parametric array happen to in work, working in ambience with dissolved gas bubble. It is shown that change the frequency of the pumping waves   changes form beam pattern that can serve by sign in ecological monitoring water area .

Key words: reception parametric array, beam pattern, running wave array, interaction of the acoustic waves.

Для экологического мониторинга водных масс, донных структур, подводных инженерных сооружений в последнее время широко используются акустические методы, так как они наиболее информативны и достаточно просто реализуются.

Построение акустических систем экологического мониторинга связано с проектированием акустических антенных систем. При этом встает вопрос оптимизации системы мониторинга и выбора размеров антенной системы, ее характеристик и частотного диапазона. Для хорошего проникновения колебаний в грунт необходимо выбирать низкие частоты для уменьшения затухания колебаний в грунте. А для высокого разрешения придонных слоев необходима узкая характеристика направленности. Эту проблему можно решить двумя способами – 1) применить высоконаправленную излучающую на низких частотах антенну, или высоконаправленную приемную антенну, при этом размеры антенной системы достаточно велики на низких частотах. Кроме того высокий уровень боковых лепестков в таких антеннах может дать неоднозначность в определении профилей придонных осадков, так как времена прихода отраженных сигналов от слоев в основном лепестке будут сравнимы с временами прихода сигналов от поверхности дна в основном лепестке. Этого можно избежать, используя в излучающем тракте излучающую параметрическую антенну, имеющую малые габариты и практическое отсутствие боковых лепестков в характеристике направленности. Такие системы разработаны в Технологическом институте Южного федерального университета в г. Таганроге на кафедре электрогидроакустической и медицинской техники [1]. Они успешно используются для вышеперечисленных работ. Однако, параметрические излучающие антенны не обратимы и их невозможно использовать для приема отраженных сигналов и поэтому нужно разрабатывать специальные приемные антенны. Кроме того, малая эффективность параметрических излучающих антенн  позволяет профилировать  только первые сотни метров в глубину придонных осадков. Для увеличения глубины профилирования необходимо использовать  традиционные антенны, а при малых их габаритах узкую характеристику направленности получить не удается. И 2) можно использовать традиционную антенну с широкой характеристикой направленности и узконаправленную приемную антенну с пониженным уровнем боковых лепестков.

ЧИТАТЬ ВЕСЬ ТЕКСТ >>>