[0067]其中，上述水听器的布放位置为位置坐标，该坐标以支撑件的中心为原点；D =L_2b为总体有效阵列长度，h = 1500/2f为半波长参数，每对水听器内的两个水听器之间的间隔等于半波长参数h，a为每个水听器的长度，g为由加工工艺确定的每对水听器之间的最小安装间隔，L为所述支撑件的长度，b为由加工工艺确定的支撑件的最外侧水听器的外部边缘与支撑件边缘的最小距离，可以是0-15_之间，f为水听器线阵列的预设工作频率。
[0068]在本实用新型的一种【具体实施方式】中，上述水听器线阵列还可以包括:设置在支撑件01 —端的输出端03，其中，该输出端03与每对水听器的输出端电连接。当然，可以理解的是，在具体实施过程中，我们也可以将支撑件01的一端加长处理，将该输出端03直接设置在支撑件01上。图1所示水听器线阵列即为对支撑件一端做加长处理后直接将输出端03设置在支撑件01上的水听器线阵列。此时，水听器02的布放位置对支撑件01的中心不再有对称性，但各水听器间的间隔不变。具体地，在图1中，L = 500_，而由加工工艺确定的支撑件的最外侧水听器的外部边缘与支撑件边缘的最小距离b可以位于0-15_之间，D-a = 450_。这里对D-a的意义进行说明:由组合声源辐射规律可知，水听器线阵列上位于两端的两个水听器之间的间隔为D-a。其中，D = L-2b，b可以位于0-15mm之间，所以通常情况下L = 500mm时，D可以位于470mm-500mm之间，进一步地，通常水听器的长度a为1mm左右，取a = 10mm,则D_a可以位于460mm-490mm之间。而在图1中，由于我们对支撑件01做了加长处理后L = 500mm，所以我们在计算D_a时，还需减去加长处理的部分，此时我们可取D_a = 450mm。
[0069]根据上述布放水听器的方式，结合一具体实例，对本实用新型再做详细说明。参见图1，令L = 500mm, D-a = 450mm，每对水听器内的两个水听器02之间的间隔h = 200mm,而通常水听器02的长度a为1mm左右，这里，取a = 1mm ；由加工工艺确定的每对水听器之间的最小安装间隔g为1mm左右，取g= 10mm，所以在本实用新型的实施例中，总体有效阵列长度 D = 460mm,而 2h+2a+g = 2*200+2*10+2*10 = 440mm,因而满足 D 彡 2h+2a+g，按照组合声源辐射规律中坐标系的建立方法，去除支撑件01的加长部分后，本实用新型中水听器线阵列的两对水听器的布放位置分别为:
[0070]第一对水听器内一个的布放位置为_(D-a)/2 = _225mm，另一个的布放位置为h- (D-a)/2 = -25mm ；
[0071]第二对水听器内一个的布放位置为-h+(D_a)/2 = 25mm，另一个的布放位置为(D-a)/2 = 225mm。
[0072]当前有效阵列长度d = D-(2g+2a+2h) = 20mm，h+a = 230mm，所以 d < h+a。另夕卜，由于在-h/2和h/2处，即-1OOmm处和10mm处没有布放水听器02，且这两个位置与其他布放水听器02的位置的间隔最小均为75mm，满足布放水听器02的要求。此时布放最后一对水听器，该最后一对水听器的位置为:
[0073]最后一对水听器内一个的布放位置为-h/2 = -100mm，另一个的布放位置为h/2 =10mm0
[0074]同时，由于图1中对支撑件01做了加长处理，水听器02的布放位置对支撑件01的中心不再有对称性，为描述方便，我们将第一水听器02所在位置确定为坐标原点，这样相当于将各个水听器02的位置坐标向坐标轴正向平移了 225mm，所以本实用新型实施例的水听器线阵列中第一至第六水听器02的布放位置依次为0mm、125mm、200mm、250mm、325mm和450mmη
[0075]由上述分析过程可知，本实用新型的水听器线阵列中的水听器的布放位置与组合声源辐射规律的步骤I中的4)，以及步骤3中水听器的布放位置一致，这表明本实用新型的水听器线阵列中的水听器的布放位置满足组合声源辐射规律。
[0076]在各个水听器将水下声信号转换为电信号后，上述输出端03与每对水听器的输出端电连接，将水听器线阵列的信号输出给水听器线阵列以外的信号处理装置。具体地，该信号处理装置可以是处理水听器线阵列的输出信号的计算机。
[0077]在本实用新型的一种【具体实施方式】中，上述水听器线阵列还可以包括:设置在水听器外侧的与支撑件连接的水密层04，以保护水听器线阵列中的水听器和内部电路。
[0078]在本实用新型的一种【具体实施方式】中，上述水听器线阵列还可以包括:设置在水听器02与水密层04之间的内嵌在支撑件01中的屏蔽层05，其中，每个水听器02对应一个屏蔽层05，该屏蔽层05由声学材料制成，具体可以由镀锡铜丝编织而成。由图1可知，屏蔽层05位于水听器02的外围，尺寸较水听器02较宽，屏蔽层05的作用为降低乃至消除输出端03引入的电噪声对声波信号的影响，以使水听器更好地接收来自于水中的声波信号。
[0079]图2所示，为不同的水听器线阵列的归一化指向性曲线图。在该曲线图中，虚线为水听器线阵列中的水听器等间隔布放时的归一化指向性曲线，带有小分割线的实线为水听器线阵列中水听器中间稀疏两边紧密布放时的归一化指向性曲线，带有小圆圈的虚线为水听器线阵列中的水听器中间紧密两边稀疏布放时的归一化指向性曲线，实线为水听器线阵列中的水听器按本实用新型的技术方案布放时的归一化指向性曲线。其中，接近O度和180度的方向为端射方向，附近的曲线为波形的旁瓣。相应地，接近90度和270度的方向为侧射方向，附近的曲线为波形的主瓣。
[0080]为描述方便，我们将现有技术中的三种线阵列进行命名。其中，我们将水听器的布放方式是中间稀疏两边紧密的水听器线阵列命名为中间稀疏两边紧密的水听器线阵列；将水听器等间隔布放的水听器线阵列命名为等间隔的水听器线阵列；将水听器的布放方式是中间紧密两边稀疏的水听器线阵列命名为中间紧密两边稀疏的水听器线阵列。
[0081]图2表明:中间稀疏两边紧密的水听器线阵列的旁瓣最高，等间隔的水听器线阵列的旁瓣略小于中间稀疏两边紧密的水听器线阵列的旁瓣，中间紧密两边稀疏的水听器线阵列的旁瓣较前两种水听器线阵列的旁瓣都低，但旁瓣的幅度依然大于0.6，而本实用新型技术方案中的水听器线阵列没有旁瓣，即表明本实用新型技术方案中的水听器线阵列具有良好的抗干扰能力，能够消除端射方向造成对水听器线阵列接收性能的影响，获得很好的输出指向性。
[0082]应用本实用新型实施例提供的水听器线阵列，通过输出指向性测试，其实验结果表明，相对于现有技术，本实用新型所提供的水听器线阵列具备良好的抗干扰能力，能够减小甚至消除端射方向的噪声对水听器线阵列的接收性能带来的不利影响，获得很好的输出指向性。且布放方式简单，易操作。
[0083]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。
[0084]本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
[0085]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种水听器线阵列，其特征在于，包括:支撑件和6个依次成直线布放的水听器；其中，所述水听器内嵌在所述支撑件上，所述支撑件的轴线垂直于每个水听器的横切面，6个水听器的具体布放方式为:第一水听器与第三水听器串联组成一对水听器，第二水听器与第五水听器串联组成一对水听器，第四水听器与第六水听器串联组成一对水听器，每对水听器与其他的任一对水听器之间并联连接，所述水听器线阵列的预设工作频率为3.75KHz，第二至第六水听器与第一水听器之间的间隔依次为125mm、200mm、250mm、325mm、450mm。
2.根据权利要求1所述的水听器线阵列，其特征在于，所述水听器具体为压电陶瓷圆环。
3.根据权利要求1所述的水听器线阵列，其特征在于，还包括:设置在所述支撑件的一端的输出端，其中，所述输出端与所述每对水听器的输出端电连接。
4.根据权利要求3所述的水听器线阵列，其特征在于，还包括:设置在所述水听器外侧的与所述支撑件连接的水密层。
5.根据权利要求4所述的水听器线阵列，其特征在于，还包括:设置在所述水听器与所述水密层之间的内嵌在所述支撑件中的屏蔽层，其中，每个水听器对应一个屏蔽层。
【专利摘要】本实用新型公开了一种水听器线阵列，一种水听器线阵列包括：支撑件和6个水听器；其中，水听器内嵌在支撑件上，支撑件的轴线垂直于每个水听器的横切面，水听器线阵列的预设工作频率为3.75KHz，第二至第六水听器与第一水听器之间的间隔依次为125mm、200mm、250mm、325mm、450mm，相距200mm的两个水听器串联为一对水听器，每对水听器与其他任一对水听器之间并联连接。应用本实用新型实施例提供的水听器线阵列，通过输出指向性测试，其实验结果表明，相对于现有技术，抗干扰能力良好，能够减小甚至消除端射方向的噪声对水听器线阵列的接收性能带来的不利影响，获得很好的输出指向性。
【IPC分类】H04R1-44
【公开号】CN204598291
【申请号】CN201520212234
【发明人】支绍龙, 张红, 刘颖, 刘莹
【申请人】中航航空电子有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月9日