Статья

Название статьи ИЗЛУЧАЮЩАЯ АКУСТИЧЕСКАЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ АНТЕННА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ
Автор В.А. Воронин, А.В. Воронин, С.С. Снесарев
Рубрика РАЗДЕЛ I. АКУСТИКА И ГИДРОАКУСТИКА
Месяц, год 12, 2015
Индекс УДК 534.222.2
DOI
Аннотация Рассматриваются вопросы нелинейного взаимодействия акустических волн в воздушной среде в процессе распространения. Показывается, что коэффициент нелинейности в воздушной среде значительно превышает таковой в воде, поэтому генерация вторичных волн в воздушной среде эффективнее чем в воде. Рассчитываются основные характеристики взаимодействия. Для реализации параметрической антенны для передачи информации узким лучом предлагается использовать в качестве преобразователей в антенне накачки высокочастотные громкоговорители с высокой чувствительностью в режиме излучения. Для уменьшения уровня боковых лепестков в характеристике направленности антенны накачкидаются рекомендация по расположению преобразователей в антенне накачки и согласованию их со средой с помощью акустических рупоров. В качестве исходных параметров для расчетов выбираются паспортные данные громкоговорителей. Анализируются характеристики параметрической антенны при расположении ее в воздушных потоках. Взаимодействие волн в потоке описывается неоднородным волновым уравнением, в котором влияние потока оценивается членом с конвективной производной.Рассмотрены неоднородные уравнения для различных составляющих результирующего генерируемого сигнала параметрической антенной в среде с воздушным потоком. Выведены выражения для расчета добавок к генерируемым в однородной среде сигналам для перпендикулярного и параллельного направлению распространения волн потока. Показано, что воздушный поток в ближней зоне антенны накачки увеличивает амплитуду генерируемых нелинейным взаимодействием вторичных волн. Даются рекомендации по использованию параметрической антенны для передачи информации в воздушной среде.

Скачать в PDF

Ключевые слова Параметрическая антенна; воздушная среда; преобразователь накачки; воздушный поток; волновое уравнение.
Библиографический список 1. Kallistratova M.A., Kouznetsov R.D. Low-level jets in the Moscow region in summer and winter observed with a sodar network // Boundary-layer Meteorology. – 2012. – Vol. 143. – P. 159-175.
2. Красненко Н.П. Приземное распространение звуковых волн в атмосфере // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2013. – № 2 (28). – С. 86-94.
3. Красненко Н.П. Методы и средства дистанционного акустического зондирования атмосферы // Методы и устройства передачи и обработки информации. – 2009. – № 11. – С. 143-154.
4. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. – Л.: Судостроение, 1981. – 264 с.
5. Новиков Б.К., Тимошенко В.И. Параметрические антенны в гидролокации. – Л.: Судостроение, 1990. – 256 с.
6. Грабарь А.Г., Захаров И.С., Тимошенко В.И. История гидроакустики. – Ростов-на-Дону: Росиздат, 2002. – 560 с.
7. Кузнецов В.П., Мордвинов Б.Г., Тимошенко В.И. Акустические океанологические исследования и экспедиции. – Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2002. – 484 с.
8. ВоронинВ.А., КузнецовВ.П., МордвиновБ.Г., ТарасовС.П., ТимошенкоВ.И.. Нелинейные и параметрические процессы в акустике океана. – Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2007. – 448 с.
9. ВоронинВ.А., ТарасовС.П.,. ТимошенкоВ.И. Гидроакустические параметрические системы. – Ростов-на-Дону: Ростиздат. 2004. – 400 с.
10. Куличков С.Н. Нелинейная генерация низкочастотной компоненты при распространении в атмосфере интенсивной модулированной звуковой волны // Физика атмосферы и океана. – 1979. – Т. 15, № 4. – С. 384-391.
11. Бодрягин В.И., Дугин В.В. К определению оптимальных рабочих частот и размеров параметрического излучателя // Вестник Киевского политехнического института. Электроакустика и звукотехника. – 1987. – № 11. – С. 13-15.
12. Кузнецов В.П. Уравнения нелинейной акустики // Акустический журнал. – 1970. – Т. 16, № 4. – С. 548.
13. Наугольных К.А., Рыбак С.А., Скрынников Ю.И. О нелинейном взаимодействии акустических волн в неоднородном потоке жидкости // Акустический журнал. – 1993. – Т. 39, № 2. – С. 321-325.
14. Дмитриев В.Г., Наугольных К.А. Поле параметрического излучателя в волноводе с плавнонеоднородным потоком жидкости // Акустический журнал. – 1994. – Т. 40, № 3. – С. 385-389. – 1975. – Т. 43, № 1. – P. 109-116.
15. Блохинцев Д.И. Акустика неоднородной движущейся среды. – М.: Наука, 1981. – 206 с.
16. Воронин В.А., Кириченко И.А. О влиянии потока жидкости с пульсациями давления на поле параметрического излучателя // Материалы Всероссийской НТК "Медицинские информационные системы". – Таганрог: ТРТУ, 1995. – Вып. 5 (XII). – C. 29-34.
17. Воронин В.А., Кириченко И.А. Экспериментальное исследование неоднородного гидродинамического потока на характеристики параметрической антенны // Труды ТРТУ: Материалы XLI НТК. – Таганрог: ТРТУ, 1995.
18. Кириченко И.А. К вопросу о влиянии неоднородностей водной среды на характеристику направленности параметрической излучающей антенны // Материалы Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов "Новые информационные технологии. Информационное, программное и аппаратное обеспечение". – Таганрог: ТРТУ, 1995.
– C. 169-170.
19. Воронин В.А., Кириченко И.А. Параметрическая антенна для экологических исследований водной cреды // Материалы Международной конференции "Фундаментальные и прикладные проблемы охраны окружающей среды": Тезисы докладов. Т. 1. – Томск: ТГУ, 1995. – C. 27-28.
20. Voronin V.A., Kirichenko I.A. Parametric array for ecological investigations of water medium // International Conference POOS-95, September 12-16, 1995. Tomsk. – P. 62-63.
21. Воронин В.А., Кириченко И.А. Влияние гидрофизических неоднородностей на измерение обратного объемного рассеяния звука // Тезисы третьей всероссийской НТК “Теория цепей и сигналов” (ТЦиС). – Таганрог: Изд-во ВУЗов, “Электромеханика”, г. Новочеркасск, 1996 г. – С. 70-71.

Comments are closed.