本发明专利技术提供能够使相对带宽更宽的收发器。收发器(2)具有：振子(20)，与峰值发送灵敏度(pp)对应的峰值频率(fp)从规定频带的中心频率(fc)偏离，随着频率(f)以中心频率(fc)为基准从峰值频率(fp)远离而发送灵敏度(SE)增高；以及宽带化匹配电路(10)，进行阻抗匹配以使峰值频率(fp)处的振子(20)的发送灵敏度(SE)与中心频率(fc)处的振子(20)的发送灵敏度(SE)大致相等。
transceiver
The invention provides a transceiver capable of widening the relative bandwidth. Transceiver (2) has: oscillator (20), peak frequency (fp) corresponding to peak transmission sensitivity (pp) deviates from the center frequency (fc) of the specified frequency band, transmitter sensitivity (SE) increases as frequency (f) moves away from peak frequency (fp) based on center frequency (fc); and broadband matching circuit (10) matches impedance to make the transmitter sensitivity (SE) of oscillator (20) at peak frequency (fp) neutral. The transmission sensitivity (SE) of the oscillator (20) at the heart frequency (fc) is approximately equal.
【技术实现步骤摘要】
收发器
本专利技术涉及收发器。
技术介绍
以往，已知具有能够收发超声波的超声波振子的收发器。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002－159087号公报专利文献2：日本特开平3－179255号公报专利文献3：日本特开平5－183996号公报专利文献4：日本特许第3702259号公报专利文献5：日本特许第3849513号公报专利文献6：日本特许第4291500号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题作为用于实现更宽带的超声波收发器的方法，能够考虑附加匹配层的方法、使用具有将前质量块设为中空的结构的BLT振子的方法、使用利用了宽带化匹配电路的单板振子等各种方法。然而，可认为以往实现了宽带的收发器的相对带宽最大不过在50％左右。此外，相对带宽是指，使用作为用于检测物体等的频带宽度(峰值输出时的频率至衰减－3dB时的2个频率之差)的－3dB衰减宽度，由(－3dB衰减宽度/中心频率)×100％定义。例如，在通过使用了宽带化匹配电路法的单板振子制作超声波收发器的方法的情况下，产生超声波信号的峰值水平下降的问题、该方法只能用于单板振子(若将该方法用于BLT振子则在目标频带以外也引起SE－f特性(发送灵敏度－频率特性)的变化)的问题。并且，例如，在中心频率为约38kHz的情况下，难以通过单板振子制作该中心频率的收发器。此外，通过使宽带化匹配电路复杂(追加部件个数)，在某种程度上能够调整频带。然而，存在宽带化匹配电路在物理上变大这一缺点，以及算法高级、电路设计困难这一缺点等。另外，在为了宽带化而附加匹配层的方法的情况下，存在收发器的制作花费工时、由匹配层的厚度的差别所致的影响较大、以及相对带宽只能获得50％左右的缺点。另外，在通过将BLT振子的前质量块设为中空来实现宽带化的情况下，存在收发器的制作花费工时的缺点、相对带宽只能获得50％左右的缺点等。本专利技术鉴于上述课题而做成，目的在于提供能够使相对带宽更宽的收发器。用于解决课题的手段(1)为了解决上述课题，本专利技术的某方面的收发器具备：振子，与峰值发送灵敏度对应的峰值频率从规定频带的中心频率偏离，随着频率以所述中心频率为基准从所述峰值频率远离而发送灵敏度增高；以及宽带化匹配电路，进行阻抗匹配以使所述峰值频率处的所述振子的发送灵敏度与所述中心频率处的所述振子的发送灵敏度大致相等。(2)所述宽带化匹配电路有时由以串联的方式与所述振子连接的电阻、以及以并联的方式与所述振子连接的电感器构成。(3)所述宽带化匹配电路有时由以串联的方式与所述振子连接的电阻及电容器、以及以并联的方式与所述振子连接的电感器及电容器构成。(4)所述振子的所述峰值频率有时设定地比所述中心频率低。(5)所述振子有时为包含尾质量块、以及作为振荡部的前质量块的BLT振子。(6)所述前质量块的重量有时小于所述尾质量块的重量。专利技术效果根据本专利技术能够使相对带宽更宽。附图说明图1为表示本专利技术的实施方式的水中探测装置的结构的框图。图2为收发器的电路图，以等价电路表示振子。图3为振子的侧面图。图4为以往例的收发器中的SE－f特性图。图5为用实线表示以单体使用本实施方式的BLT振子的情况(不使用宽带化匹配电路的情况)下的SE－f特性，用虚线表示以单体使用以往例的BLT振子的情况(不使用宽带化匹配电路的情况)下的SE－f特性的图。图6为用虚线表示本实施方式的BLT振子的SE－f特性，用实线表示附加了为了BLT振子调节了电路常数的宽带化匹配电路的情况下的SE－f特性，即收发器的SE－f特性的图。图7为示出变形例的图。附图标记说明2收发器10、10A宽带化匹配电路20振子21前质量块(frontmass)26尾质量块(tailmass)c3、c4电容器f频率fc中心频率fp峰值频率i2电感器pp峰值发送灵敏度r2电阻SE发送灵敏度具体实施方式以下，参照附图对具有本专利技术的收发器的水中探测装置1的实施方式进行说明。水中探测装置1主要用于探测鱼以及鱼群等物标，以在海中露出的方式固定于渔船等船舶的船底。[水中探测装置的整体结构]图1为表示本专利技术的实施方式的水中探测装置1的结构的框图。如图1所示，水中探测装置1具备收发器2、收发装置3、信号处理部4、以及操作/显示装置5(显示部)。收发器2具有宽带化匹配电路10、以及作为一个超声波振子的振子20。在收发器2中，振子20按规定的定时向水中发送由电信号转换而成的超声波，并且将接收到的超声波转换为电信号。在本实施方式中，收发器2的中心频率fc为预先设定的值，例如设定为38kHz。此外，收发器2的中心频率fc根据观测对象而适当地设定。后述收发器2的详细内容。收发装置3具备收发切换部6、发送部7、以及接收部8。收发切换部6在超声波的发送时切换为从发送部7向收发器2发送发送信号的连接。另外，收发切换部6在超声波的接收时切换为将利用收发器2转换超声波而成的电信号从收发器2向接收部8发送的连接。发送部7将基于在操作/显示装置5中设定的条件而生成的发送信号经由收发切换部6向收发器2输出。接收部8对收发器2接收到的信号进行放大，将放大后的接收信号进行A/D(模拟/数字)转换。之后，接收部8将转换为数字信号后的接收数据向信号处理部4输出。信号处理部4处理从接收部8输出的接收数据，并进行生成物标的影像信号的处理。操作/显示装置5在显示画面显示与从信号处理部4输出的影像信号对应的影像。用户能够观看该显示画面推测本船周围的海中的状态(单体鱼、鱼群的有无等)。另外，操作/显示装置5具备各种输入键等的输入机构，构成为能够输入声波的收发、信号处理或者影像显示所需的各种设定或者各种参数等。[要求振子以及宽带化匹配电路所具有的特性]图2为收发器2的电路图，以等价电路表示振子20。图3为振子20的侧面图。本实施方式的振子20为了实现宽带化，设计为满足以下的特性。(1)在设计宽带化匹配电路法时设定的谐振点(第一谐振)为单一的谐振(能够以等价电路表示)。(2)成为SE－f特性(发送灵敏度－频率特性)伴随频率的增加而缓慢向右上升的曲线。(3)在欲宽带化的频带内无较大的纹波、凹陷。(4)第二谐振的SE水平不超过第一谐振的SE水平。另外，为了符合满足上述(1)～(4)的特性的振子20的特性，(5)设定了根据宽带化匹配电路法设计的宽带化匹配电路10内的电路常数。另外，在本实施方式中，(6)宽带化匹配电路10的部件个数抑制为必要最低限度。[导出上述(1)～(6)的特性的经过]接下来，对导出上述(1)～(6)的条件的经过进行说明。图4为以往例的收发器的SE－f特性图。在图4中，用实线示出设计为通过作为以往的通常的超声波振子的振子20'(未图示)单体(不使用宽带化匹配电路)来实现宽带化的情况下的SE－f特性。另外，在图4中，用虚线记载附加了按宽带化匹配电路法的设计值而制作的宽带化匹配电路10'(未图示)的振子20'中的SE－f特性。如图4的实线的曲线所示，为了实现宽带化，振子20'被设为如下SE－f特性：在从中心频率fc偏离的频率、例如在小于中心频率fc的峰值频率fp处'产生峰值发送灵敏度pp'，之后发送灵敏度SE大体固定。并且，在该振子20'附加了通常的宽带化匹配电路10'，例如包含电阻、电感器以及电容器的宽带化匹配电路10'的情况下，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种收发器，其特征在于，具备：振子，与峰值发送灵敏度对应的峰值频率从规定频带的中心频率偏离，随着频率以所述中心频率为基准从所述峰值频率远离而发送灵敏度增高；以及宽带化匹配电路，进行阻抗匹配以使所述峰值频率处的所述振子的发送灵敏度与所述中心频率处的所述振子的发送灵敏度大致相等。
【技术特征摘要】
2017.10.19 JP 2017-2026901.一种收发器，其特征在于，具备：振子，与峰值发送灵敏度对应的峰值频率从规定频带的中心频率偏离，随着频率以所述中心频率为基准从所述峰值频率远离而发送灵敏度增高；以及宽带化匹配电路，进行阻抗匹配以使所述峰值频率处的所述振子的发送灵敏度与所述中心频率处的所述振子的发送灵敏度大致相等。2.如权利要求1所述的收发器，其特征在于，所述宽带化匹配电路由以串联的方式与所述振子连接的电阻、以及以并联的方式与所述振子连接的电感器构成。3.如权利要求1所述的收发器，其特征在于，所述宽带化匹配电路由以串联的方式与所述振...
【专利技术属性】
技术研发人员：村上英司，三木康，田所正昭，
申请(专利权)人：古野电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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