Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
4.3. АНТЕННЫ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИХ АППАРАТОВОсновные характеристикиЭлектроакустические аппараты представляют собой комбинацию электромеханического преобразователя и механико-акустического преобразователя — акустической антенны, связывающей электромеханический преобразователь с акустическим полем. Рассматривая электроакустический аппарат — преобразователь в целом, можно, конечно, считать звуковое давление и скорость частиц в поле координатами Акустическая антенна как механико-акустическая система характеризуется с механической стороны — ее механическим сопротивлением, состоящим из механического сопротивления колеблющегося устройства, излучающего звук, и сопротивления реакции звукового поля — сопротивления излучения. С акустической стороны антенна характеризуется ее акустической чувствительностью и коэффициентами направленности и концентрации излучения. Акустические характеристики определяются для дальней зоны (рис. 4.3) — зоны Фраунгофера.
Рис. 4.3. Определение зоны Фраунгофера Для зоны Фраунгофера фазовая разность хода между фронтами плоской и сферической волн в пределах угла, под которым видна антенна из точки излучения, расположенной на оси антенны, мала по сравнению с длиной волны звука. Обычно считается достаточным условие Чувствительностью излучающей антенны называют отношение звукового давления, создаваемого антенной на заданном расстоянии, к скорости колебаний поверхности антенны в некоторой точке, выбранной за опорную (обычно это центр антенны, т. е. точка, соответствующая месту приложения силы со стороны электромеханического преобразователя к антенне). Чувствительность приемной антенны определяют как отношение силы, развиваемой плоской звуковой волной на поверхности антенны, к звуковому давлению в этой волне в отсутствие антенны, т. е. в отсутствие искажений поля дифракцией волн около антенны. Сопротивлением излучения антенны называют отношение силы реакции со стороны звукового поля на излучающую поверхность антенны к скорости в опорной точке. Для всякой антенны, обладающей направленностью излучения, можно указать некоторое главное, или осевое, направление, из которого антенна с данного расстояния видна под наибольшим углом, и в котором, как правило, главным образом происходит излучение (или прием) акустических волн. Чувствительность антенны в этом направлении носит название осевой чувствительности. Поместим акустическую антенну излучателя в начало системы полярных координат
Взяв отношение
Аналогичным путем определяют и характеристику направленности приемной антенны:
Обычно осевое направление совпадает с осью симметрии самой антенны и ее характеристики направленности. В большинстве случаев в направлении оси симметрии чувствительность имеет максимальное значение. Если известна величина
Для антенны, не обладающей направленностью, звуковое давление на заданном расстоянии во всех направлениях одинаково и Эффективность направленной антенны, создающей такую же интенсивность в направлении оси, что и ненаправленная, оценивается отношением:
Это отношение называется коэффициентом осевой концентрации. Если осевое направление является осью круговой симметрии характеристики направленности, то эта последняя является функцией одного угла. Из рис. 4.5 видно, что в качестве элемента поверхности
Рис. 4.4. К подсчету мощности излучения антенны
Рис. 4.5. Случай осевой симметрии характеристики направленности Тогда выражение коэффициента концентрации для важного частного случая симметричной характеристики направленности примет вид:
Характеристики направленности как приемной, так и излучающей антенн являются функциями частоты и графически изображаются обычно в виде семейств характеристик для ряда значений частоты. Коэффициент осевой концентрации, очевидно, также функция частоты. Он служит для оценки эффективности не только излучающей антенны, но и приемной. При помощи этого коэффициента можно оценить защищенность приемника от мешающих источников акустических волн. Если на приемник действуют мешающие случайные акустические волны, которые приходят с равной вероятностью с любого направления, то создаваемые ими напряжения помех складываются некогерентно. Среднее значение напряжения помех, создаваемое на выходе приемника, будет соответствовать корню квадратному из суммы квадратов всех слагающихся напряжений. В предельном случае, когда источники помех равномерно распределены вокруг приемника, из каждого элемента
где
Отношение напряжения помех Отметим еще, что антенна данной конфигурации, работая как приемная и как излучающая, имеет одну и ту же характеристику направленности, следовательно, один и тот же коэффициент концентрации.
|
1 |
Оглавление
|