Перед
каждым занятием студенты должны изучить теоретические основы работы, уяснить
содержание, цель и порядок выполнения работы, заготовить формы таблиц
измеряемых величин. В начале занятий преподаватель проверяет готовность студентов
к выполнению работы в объеме контрольных вопросов, изложенных в конце описания
каждой лабораторной работы. Неподготовленные студенты к выполнению лабораторных
работ не допускаются.
Включение
лабораторных установок допускается только с разрешения преподавателя.
После
выполнения работы студент предъявляет преподавателю полученные результаты.
После подписи протокола эксперимента преподавателем студенты выключают
лабораторную установку и сдают рабочее место.
Отчеты
по лабораторным работам оформляются каждой бригадой на листах белой бумаги в
соответствии с существующими ГОСТами и предъявляются преподавателю. В отчете
указываются номер и название лабораторной работы, цель работы, краткая теория и
описание экспериментальной установки, результаты эксперимента, выводы и другие
данные в соответствии с руководством по работе.
Защита
выполненных и оформленных лабораторных работ проводится в виде индивидуального
собеседования по ее содержанию. Студенты, не получившие зачета по двум
лабораторным работам, к выполнению последующих работ не допускаются.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
№ 1
Линейная антенна
из n элементов (микрофонов). Режим приема
1.
Цель работы
Исследование характеристик направленности n-элементной
антенной решетки микрофонов. Закрепление навыков измерения характеристик
направленности антенны, состоящей из n-микрофонов. Получение практических навыков
измерения параметров антенн.
2. Краткая теория
Закономерность изменения в пространстве рассматриваемой
физической величины /давления, интенсивности/ в зависимости от направления
описывается характеристикой направленности.
Характеристики направленности приемника и
излучателя, имеющих одни и те же размеры и работающих на одной частоте,
одинаковы, что следует из «принципа взаимности».
Следует отметить, что характеристика направленности
соответствует дальнему полю преобразователя, под которым понимают поле на таком
расстоянии, где в однородной безграничной среде интенсивность звука спадает
обратно пропорционально квадрату расстояния, т.е. по сферическому закону. Эта
область также называется зоной Фраунгофера и соответствует условию 
, где L - максимальный габаритный размер излучателя.
В большинстве случаев пользуются
пространственной диаграммой направленности 
, отнесенной к ее значению 
в направлении максимального уровня
наблюдаемой физической величины,
,
где 
- нормированная диаграмма направленности.
Для многих преобразователей пространственная
диаграмма направленности представляет собой поверхность, образованную вращением
плоскостной диаграммы направленности вокруг некоторой оси, называемой осью
акустической симметрии. Эта ось может совпадать с направлением максимума
сигнала (круглый плоский излучатель), быть перпендикулярной ему (радиально
пульсирующий длинный цилиндр) либо находиться под некоторым углом к нему
(групповые компенсированные антенны).
Диаграмма направленности по давлению
(напряжению) 
связана с диаграммой по интенсивности
(мощности) 
квадратичной зависимостью, т.е. 
, где 
.
Направление максимального излучения или приема
называется акустической осью антенны, для плоских линейных антенн она лежит под
прямым углом к линии или плоскости.
Основными параметрами, характеризующими направленные
свойства акустической антенны, являются следующие: острота направленного
действия, острота максимума; коэффициент концентрации; число, направления и
величина дополнительных максимумов
На рис. 1 представлена диаграмма направленности
акустической антенны в полярной системе координат, иллюстрирующая некоторые из
перечисленных параметров.
Острота направленного действия (ОНД)
акустической антенны определяется углом 
, охватывающим основной максимум диаграммы
направленности. При этом, чем меньше угол , тем выше ОНД. Угол определяется либо из графического
представления диаграммы направленности, либо из ее аналитического представления
для конкретной антенны.
Обычно вводят в рассмотрение ширину характеристики
направленности на уровне 0.707, что соответствует величине угла, в пределах
которого квадрат давления изменяется в два раза. Этот угол определяет
разрешающую способность по угловой координате, т.е. раздельное отображение
целей на соответствующем индикаторе
