一种适用于收发合置换能器的收发转接电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种适用于收发合置换能器的收发转接电路，包括干端收发转接电路和水下部分电路，干端收发转接电路由二极管组件D1、二极管组件D2、二极管组件D3与L自耦变压器的中间端点串接并与信号变压器配合连接而成，水下部分电路包括换能器，换能器与干端收发转接电路中的L自耦变压器、二极管组件D3串接并与信号变压器配合连接。该电路将与换能器匹配的自耦变压器移至干端收发转接电路，将传统的保护前置电路的限流电阻去掉。该电路与通用的收发转接电路相比，减小了收发转接电路给前置电路带来的噪声，减少了收发转接电路的器件，简化了收发电路与换能器之间的接线，提高了收发电路的集成度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及收发合置的主动声纳领域，具体涉及一种适用于收发合置换能器 的收发转接电路。
技术介绍
收发合置的主动声纳工作时，发射电路与前置电路之间往往需要一个收发转接电 路，以实现对前置电路的保护。如图1-2所示，目前广泛使用的收发转接电路都需要串接一 个限流电阻对前置电路进行过压过流保护。电阻的引入不但会增加器件，还会对前置电路 引入噪声。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种适用于收发合置换 能器的收发转接电路，可降低由收发转接电路引起的前置电路噪声，减少收发转接电路的 器件，提高收发电路的集成度，简化收发电路之间，以及与水下换能器的接线。 本技术的目的是通过如下技术方案来完成的。这种适用于收发合置换能器的 收发转接电路，包括干端收发转接电路和水下部分电路，所述的干端收发转接电路由二极 管组件D1、二极管组件D2、二极管组件D3与L自耦变压器的中间端点串接并与信号变压器 配合连接而成，水下部分电路包括换能器，换能器与干端收发转接电路中的L自耦变压器、 二极管组件D3串接并与信号变压器配合连接；二极管组件D1、二极管组件D2和二极管组 件D3由二个极向相反的二极管并联而成。 本技术所述的电路是将换能器匹配L自耦变压器移至干端收发转接电路，并 设计合理的保护电路，从而去掉了原来的限流保护电阻，使得收发转接电路接线简单、体积 减小并可降低前置电路的噪声，提高了收发电路的集成度。 本技术的有益效果为： (1)降低了前置电路的噪声 (2)减少了收发转接电路的器件，减小了收发转接电路的体积 (3)简化了收发电路之间以及收发电路与水下换能器之间的接线关系。【附图说明】 图1为现有技术的收发转接电路的电路原理示意图； 图2为现有技术的通用收发转接电路的接收模型电路原理示意图； 图3为本技术的收发转接电路的电路原理示意图； 图4为本技术的收发转接电路的接收模型电路原理示意图。【具体实施方式】 下面将结合附图和实施例对本技术做详细的介绍： 如图3-4所示，这种适用于收发合置换能器的收发转接电路，包括干端收发转接 电路和水下部分电路，所述的干端收发转接电路由二极管组件D1、二极管组件D2、二极管 组件D3与L自耦变压器的中间端点串接并与信号变压器配合连接而成，水下部分电路包括 换能器，换能器与干端收发转接电路中的L自耦变压器、二极管组件D3串接并与信号变压 器配合连接；二极管组件D1、二极管组件D2和二极管组件D3由二个极向相反的二极管并 联而成。 适用于收发合置换能器的收发转接电路设计过程有：将匹配换能器的自耦变压器 移干端收发转接电路。将限流电阻去掉，提出一个全新的收发转接方案。并据此分析了该 收发转接电路的噪声特性。抑制收发转接电路中自耦变压器、信号变压器的寄生参数对其 与换能器的匹配的影响，达到自耦变压器和换能器的阻抗匹配目的。分析并计算自耦变压 器及保护二极管保护作用，去掉了原先的串联限流电阻，实现了前置电路保护。分析收发转 接电路的噪声模型，给出了减小噪声的机理。 1.自耦变压器参数计算自耦变压器的确定主要由以下几个方面： 1)信号频率及形式 2)换能器等效模型及参数 3)换能器功耗 4)功放端输入的直流电压 根据以上参数即可确定自耦变压器的电感量、匝比等参数。 2.收发转接电路寄生参数的估算及抑制措施 该低噪声收发转接电路中，自耦变压器移至干端，电路拓扑与传统模式有所区别， 这就会对自耦变压器与换能器匹配带来一些问题，自耦变压器自生的寄生参数、信号变压 器的寄生参数，以及干端与湿端之间的水密电缆的寄生参数都会对匹配有着影响。由此，我 们采取了以下几个措施来抑制这些寄生参数影。 1)通过寄生参数的估算，优化选择自耦变压器的电感量，将寄生参数影响远离我 们的工作频带 2)自耦变压器、信号变压器各自进行屏蔽接地处理 3)水密电缆采用内部双绞屏蔽，外部整体屏蔽 4)合理的接地 3.保护电路参数计算 自耦变压器参数确定之后，根据直流电压及功放变压器的变比，可计算出主动发 射回路所需的保护二极管对额定电压及额定电流参数。选择合适的二极管对，保证在发射 工作时以及发射结束瞬间引起反冲不损坏收发转接电路及前置电路。 4.收发转接电路对前置电路噪声影响分析 任何的高于绝度零度的电阻都存在热噪声，计算公式如下： e =sjAkTRxBW 其中，k为玻耳兹曼常数，k= 1.38X1(T23J/K;温度T为绝对温度；BW为带宽。 17°C时，带宽为100kHz的放大电路中，10kQ的电阻两端所呈现的开路噪声电压有效值约 为4yV，可见对于检测yV甚至是nV级微弱信号的放大电路来说，电阻热噪声的不利影响 是不容忽视的。 而电感本身是不会带来噪声，但是通过电抗的噪声电流却会产生噪声电压和相关 的寄生噪声。 由微弱信号检测的原理可知，第一级放大电路对前置电路噪声的贡献最大，第二 级对电路噪声亦有一定的贡献。欲提高前置电路的信噪比，就需最大限度地降低其第一级 放大电路引入的噪声。因此，运放的选择是降低噪声的关键。运放的选择要考虑源阻带来 的影响。如果源阻很小，则由源阻引起的电压噪声以及由运放噪声电流引起的总噪声影响 不大。如果源阻很大，则源阻产生的热噪声可能高于运放的电压噪声和电流噪声产生的噪 声电压。运放需按照其品质因数Rwp选取：【主权项】1. 一种适用于收发合置换能器的收发转接电路，包括干端收发转接电路和水下部分 电路，其特征在于：所述的干端收发转接电路由二极管组件D1、二极管组件D2、二极管组件 D3与L自耦变压器的中间端点串接并与信号变压器配合连接而成，水下部分电路包括换能 器，换能器与干端收发转接电路中的L自耦变压器、二极管组件D3串接并与信号变压器配 合连接；二极管组件D1、二极管组件D2和二极管组件D3由二个极向相反的二极管并联而 成。【专利摘要】本技术提出了一种适用于收发合置换能器的收发转接电路，包括干端收发转接电路和水下部分电路，干端收发转接电路由二极管组件D1、二极管组件D2、二极管组件D3与L自耦变压器的中间端点串接并与信号变压器配合连接而成，水下部分电路包括换能器，换能器与干端收发转接电路中的L自耦变压器、二极管组件D3串接并与信号变压器配合连接。该电路将与换能器匹配的自耦变压器移至干端收发转接电路，将传统的保护前置电路的限流电阻去掉。该电路与通用的收发转接电路相比，减小了收发转接电路给前置电路带来的噪声，减少了收发转接电路的器件，简化了收发电路与换能器之间的接线，提高了收发电路的集成度。【IPC分类】H04R3-00【公开号】CN204334929【申请号】CN201420835304【专利技术人】程何小, 倪东波, 陈海军, 汪明 【申请人】中国船舶重工集团公司第七一五研究所【公开日】2015年5月13日【申请日】2014年12月24日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于收发合置换能器的收发转接电路，包括干端收发转接电路和水下部分电路，其特征在于：所述的干端收发转接电路由二极管组件D1、二极管组件D2、二极管组件D3与L自耦变压器的中间端点串接并与信号变压器配合连接而成，水下部分电路包括换能器，换能器与干端收发转接电路中的L自耦变压器、二极管组件D3串接并与信号变压器配合连接；二极管组件D1、二极管组件D2和二极管组件D3由二个极向相反的二极管并联而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程何小，倪东波，陈海军，汪明，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一五研究所，
类型：新型
国别省市：浙江;33