ГИДРОАКУСТИЧЕСКАЯ АНТЕННА (sonar array) — антенна, обеспечивающая прием и (или) излучение гидроакустических сигналов в водной среде и обладающая пространственной избирательностью.
Гидроакустические антенны обычно состоят из электроакустических преобразователей, звукоотражающих или звукопоглощающих экранов, линий электрических коммуникаций, соединяющих преобразователи с цепями формирования и управления характеристиками направленности, несущей конструкции и элементов изоляции гидроакустической антенны от вибраций и шумов объекта-носителя. Схематическое изображение одной из наиболее распространенных антенн — плоской — приведено на рисунке.
Рисунок - плоская гидроакустическая антенна
По способу создания пространственной избирательности гидроакустические антенны можно разделить на интерференционные (непрерывные и дискретные), фокусирующие, рупорные и параметрические По конфигурации гидроакустические антенны подразделяют на линейные (отрезок прямой линии, дуги и т. д.), поверхностные (плоские, цилиндрические, сферические, конформные и т. д.) и объемные. По режиму работы гидроакустические антенны могут быть излучающими, приемными или приемоизлучающими (обратимыми). Классифицируют гидроакустические антенны также по месту установки (береговые, донные, корабельные, бульбовые, рубочные, носовые, буксируемые). Иногда термин «антенна» понимают в более широком смысле, включающем и способ обработки сигналов: антенны аддитивные, мультипликативные, адаптивные, самофокусирующиеся и т. д.
Излучающие гидроакустические антенны входят в состав тракта излучения (рисунок ниже).
Рисунок - Структурная схема тракта излучения
Основные характеристики излучающей гидроакустической антенны:
- характеристика направленности (ХН),
- коэффициент осевой концентрации,
- излучаемая мощность,
- коэффициент полезного действия.
Характеристика направленности гидроакустической антенны зависит от волновых размеров электроакустических преобразователей и расстояния между их центрами. Шириной главного максимума ХН антенны, уровнем добавочных максимумов, а также направлением оси ХН можно управлять, вводя соответствующие амплитудно-фазовые распределения электрических напряжений, возбуждающих преобразователи, входящие в состав гидроакустической антенны. Под коэффициентом, осевой концентрации гидроакустической антенны понимают отношение интенсивностей, создаваемых антенной и ненаправленным излучателем в дальнем поле на одном и том же расстоянии в направлении оси главного максимума ХН при излучении антенной и ненаправленным излучателем одинаковых активных мощностей. Излучаемую гидроакустической антенной активную мощность определяют значениями мощностей, входящих в антенну, и ее КПД (см. Электроакустический КПД антенны).
Приемные Г. а. входят в состав приемного тракта (рисунок ниже).
Рисунок - Структурная схема приемного тракта
Основные характеристики приемной гидроакустической антенны:
- характеристика направленности (ХН),
- коэффициент осевой концентрации,
- помехоустойчивость,
- чувствительность.
В изотропном (постоянном во всех направлениях) поле помех помехоустойчивость гидроакустической антенны равна коэффициенту, ее осевой концентрации. Необходимый уровень чувствительности приемной гидроакустической антенны определяется из условия заданного превышения на выходе гидроакустической антенны напряжения от шумов моря над напряжением от электрических шумов усилителя.