Физическая энциклопедия

НАПРАВЛЕННОСТЬ

акустических излучателей и приёмников - нек-рая пространственная избирательность излучателей и приёмников, т. е. способность излучать (принимать) звуковые волны в одних направлениях в большей степени, чем в других. В режиме излучения H. обусловливается интерференцией звуковых колебаний, приходящих в данную точку среды от отд. участков излучателя (в случае многоэлементной акустич. антенны - от отд. элементов антенны). В режиме приёма H. вызывается интерференцией давлений на поверхности приёмника, а в случае приёмной акустич. антенны - также и интерференцией развиваемых приёмными элементами электрич. напряжений при падении звука из нек-рой точки пространства. В нек-рых случаях, напр. у рефлекторных, рупорных и линзовых антенн, в создании H. кроме интерференции существ. роль играет и дифракция волн. Аналогичные физ. явления вызывают H. эл.-магн. излучателей и приёмников (H. эл.-магн. антенн), поэтому в теории направленности акустич. и эл.-магн. антенн много сходных понятий, определений и теорем. В зависимости от матем. модели, к-рой можно описать данный излучатель (см.Излучение звука),для расчёта его H. пользуются разл. теоретич. методами. В случае наиб. простой модели, представляющей собой дискретную (или непрерывную) совокупность малых по сравнению с длиной волны l излучающих элементов, поле излучателя определяется суммированием (или интегрированием) сферич. волн, создаваемых отд. элементами. Для плоских излучателей, заключённых в бесконечные плоские экраны, применяется принцип Гюйгенса. Поле сложных цилиндрич.или сферич. излучателей определяется с помощью метода собств. ф-ций. Наиб. общие теоретич. методы основаны на использовании ф-ций Грина.

H. излучателей и приёмников звука описывают чаще всего двумя параметрами: характеристикой направленности и коэф. концентрации (наз. также коэф. направленного действия). Характеристикой H. излучателя называется представленное в ф-ции направления относит. значение звукового давленияр,создаваемого им на фиксиров. расстоянииrв дальнем поле (т. е. приr>> 2d2/l, гдеd -наиб. размер излучающей поверхности). Направление задаётся единичным радиусом-вектороми(или углами f, q); значение звукового давления относят, как правило, к давлению в направлении макс. излученияu0(j0, q0)- T. о., характеристика H. излучателя выражается как


Характеристикой H. приёмника наз. его относит. чувствительность g (см.Приёмники звука),выраженную в ф-ции направления прихода звуковой волны. Чувствительность относят обычно к её значению в направлении макс. приёма, так что характеристика H. по приёму имеет вид


Для обратимых преобразователей (антенн) характеристики H. при работе в режиме излучения и в режиме приёма совпадают:


Наиб. практич. интерес представляет модуль характеристики H. |D(u)| =R(u),наз. также амплитудной характеристикой H.

Характеристику H. в сечении нек-рой плоскостью, проходящей через направление макс. излучения (диаграмму H.), представляют в полярной (рис.,а)или в декартовой (рис.,б)системах координат.

Типичный вид характеристики направленности:a- в полярной системе координат (OA - направление главного максимума,a0,707- угловая ширина главного максимума на уровне 0,707,a0- угловая ширина главного максимума по первым нулям характеристики направленности);б -в декартовой системе координат.


В этом случае аргументом характеристики H. обычно является угол, отсчитываемый от направления макс. излучения, и характеристика H. представляется в виде ф-цииR(a).Различают след. осн. области и параметры характеристики H.: главный (основной) и добавочный максимумы (лепестки диаграммы H.); ширина гл. максимума по уровню 0,7; ширина по направлениям нулевого излучения; величина добавочных максимумов (по отношению к главному).

Коэф. концентрацииК -мера концентрации излучаемой мощности в нек-ром направлении пространства (обычно в направленииu0). Определяется он отношением интенсивности звука, создаваемой рассматриваемым излучателем в направленииu0на расстоянииr >2d2/l, к интенсивности, создаваемой в той же точке гипотетич. ненаправленным излучателем с такой же излучаемой мощностью. Ф-лы для расчёта коэф. концентрации имеют вид


где W - полный телесный угол, rс- волновое сопротивление среды,W -мощность излучателя.

В режиме приёма коэф.Кхарактеризует помехоустойчивость приёмника в поле изотропных помех, источники к-рых независимы; он равен отношению мощностей помех на выходе ненаправленного и рассматриваемого направленного приёмников в указанном поле при условии равенства их чувствительностей.

В первом приближении чем больше волновые размеры излучателя (отношение геом. размеров к длине волны), тем меньше ширина его характеристики H. и тем большеК.При размерах активной поверхности, больших l, для плоского поршняK=4pS/l (гдеS-площадь поршня), а для антенны в виде отрезка прямойК= 2l/l (l -длина отрезка).

В табл. приведены ф-ции, описывающие характеристики H. нек-рых простейших непрерывных излучателей и дискретной эквидистантной решётки, состоящей из ненаправленных излучателей (монополей). Символами a0,7и a0обозначены углы, равные ширине характеристики H. на уровне 0,7 и на нулевом уровне соответственно, а также приведены приближённые ф-лы, определяющие эти величины; s1- уровень первого добавочного максимума характеристики H.; z - обобщённый параметр, равный (pd/l)sina. Угол a отсчитывается от перпендикуляра к плоскости излучателя, символамиJ0(z)иJ1(z)обозначены ф-ции Бесселя первого рода, нулевого и первого порядков. Как правило, характеристики H. непрерывных антенн, излучающих одной стороной, т. е. имеющих тыльный акустич. экран, обладают одним максимумом, равным единице,- главным. Особенностью характеристик H. эквидистантной линейной решётки, состоящей из монополей, является наличие (при периоде решёткиd,большем l) неск. максимумов, равных единице. H. рефлекторных и линзовых антенн в первом приближении совпадает с H. плоской антенны, размеры к-рой равны размерам поперечного пучка в раскрыве рефлектора или линзы.


ПАРАМЕТРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ НАПРАВЛЕННОСТЬ ПРОСТЕЙШИХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ЗВУКА



Во мн. случаях анализ H. сложных излучателей и приёмников существенно упрощается при использовании теорем о H.: умножения, смещения и сложения. Так, в соответствии с теоремой умножения характеристика H. антенны, состоящей из одинаковых, ориентированных в пространстве элементов, равна произведению характеристик H. одного элемента и гипотетич. антенны, состоящей из монополей, расположенных в центрах реальных элементов.

H. излучателей зависит от амплитудно-фазового распределения колебат. скорости их активной поверхности. Так, напр., уменьшение амплитуды колебат. скорости от центра к краям плоского излучателя приводит к расширению осн. максимума характеристики H. и уменьшению добавочных, а увеличение амплитуды от центра к краям - к уменьшению ширины осн. максимума и увеличению добавочных. Коэф. концентрации при введении неравномерного амплитудного распределения несколько уменьшается. Среди разл. фазовых распределений следует отметить распределение, обеспечивающее синфазное сложение давлений от отд. участков излучателя в нек-ром направлении пространстваu0, т. е. "компенсацию" антенны в этом направлении. В случае плоской или линейной антенны в виде отрезка прямой распределение, обеспечивающее т. н. компенсацию, является линейным. Введение фазовой задержки сигнала возбуждения элемента линейной антенны с координатойxна величину (2p/l)xsina1.приводит к повороту гл. максимума характеристики H. на угол a. Меняя величину задержки, можно обеспечить сканирование характеристики H. внутри нек-рого угла в пространстве.

Существуют методы решения обратных задач теории антенн (синтеза антенн), позволяющие определить амплитудно-фазовое распределение, обеспечивающее формирование характеристики H., приближающейся в какой-то мере к заданной, или достижение экстремального значения к.-л. параметра (напр., максимума коэф. концентрации). В нек-рых случаях решение обратной задачи приводит к острым характеристикам H. и высоким значениям коэф. концентрации при относительно малых волновых размерах антенны; получаемые таким путём т. н. сверхнаправленные антенны обладают по-выш. чувствительностью к случайным ошибкам амплитудно-фазового распределения, а потому практически не реализуемы. Примером умеренно сверхнаправленных антенн, реализуемых практически, являются диполь, а также т. н. кардиоидный приёмник, H. к-рого имеет вид 0,5(1 + cosa).

В твёрдой среде кроме продольных (существующих в газах и жидкостях) возникают и поперечные волны. При этом различают характеристики H. по продольным и поперечным волнам.

H. акустич. излучателей и приёмников играет значит. роль вгидролокации,УЗ-дефектоскопии, медицинскойультразвуковой диагностике.

Лит.:Минкович Б. M., Яковлев В. П., Теория синтеза антенн, M., 1969; Римский-Корсаков А. В., Электроакустика, M., 1973; Скучик E., Основы акустики, пер. с англ., т. 1-2, M., 1976; Справочник по радиолокации, пер. с англ., т. 2 - Радиолокационные антенные устройства, M., 1977; Иофе В. К., Корольков В. Г., Сапожков M. А., Справочник по акустике, M., 1979; Смарышев M. Д., Добровольский Ю. Ю., Гидроакустические антенны, JI., 1984. M.Д. Смарышев.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.


Синонимы:
адресность, акропетальность, базипетальность, звучание, крен, курс, линия, направление, настроенность, нацеленность, обращенность, ориентация, сконцентрированность, сосредоточение, сосредоточенность, тенденция, течение, уклон, установка, устремление, устремленность, характер, ход, целенаправленность


  1. направленность—направлениеstrong активностьstrong направленность направление активности.Синонимы адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настр...Идеографический словарь русского языка
  2. направленность—ж. orientamento m tendenza indirizzo m политическая направленность движения lindirizzo politico del movimento Итальянорусский словарь. Синонимы адресность акропетальност...Большой итальяно-русский и русско-итальянский словарь
  3. направленность—направленность ж тенденция Tendenz f c Ausrichtung f cСинонимы адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацеленность ...Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь
  4. направленность—жтенденцияem Tendenz f Ausrichtung f адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацеленность обращенность ориентация ск...Большой немецко-русский и русско-немецкий словарь
  5. направленность—ж. tendencia fem inclinacin fem orientacin fem carcter mйная напраuвленность tendencia ideolgicaческая напраuвленность intencin sicolgicaческая напраuвленность lnea po...Большой русско-испанский словарь
  6. направленность—сущ. жен. рода только ед. ч....Большой русско-украинский словарь
  7. направленность—ж. tendance f...Большой русско-французский словарь
  8. направленность—ж.tendance f адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацеленность обращенность ориентация сконцентрированность сосре...Большой французско-русский и русско-французский словарь
  9. направленность—сложное свойство личности которое включает систему побуждений потребностей мотивов целей и определяет активность личности. Формы направленности мировоззрение система сл...Военная педагогика
  10. направленность—доминирующая система мотивов характеризующаяся избирательностью доминирующим отношением человека к действительности динамическая тенденция определяющая человеческую деяте...Краткий терминологический словарь по библиотерапии
  11. направленность—и ж.em Свойство по прил.em направленный во знач.Идейная направленность целеустремленность сочетается у Станиславского с боевым воинствующим характером его режиссерской...Малый академический словарь
  12. направленность—обобщенная последовательность отображение направленного множества Аi в топологическое пространство Xi т. е. соответствие по крому каждому сопоставляется некрое . В терми...Математическая энциклопедия
  13. направленность—направленность.См. гомеорезi.Источник Англорусский толковый словарь генетических терминов. Арефьев В.А. Лисовенко Л.А. Москва Издво ВНИРО г. адресность акропетальность б...Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь
  14. направленность—корень НАПРАВЛ суффикс ЕНН суффикс ОСТЬ нулевое окончаниеОснова слова НАПРАВЛЕННОСТЬВычисленный способ образования слова Суффиксальный НАПРАВЛ ЕНН ОСТЬ Слово Напр...Морфемный разбор слова по составу
  15. направленность—Начальная форма Направленность винительный падеж единственное число женский род неодушевленное...Морфологический разбор существительных
  16. направленность—направленность ж. Отвлеч. сущ. по знач. прил. направленный. Устремленность сосредоточенность мыслей интересов....Новый толково-словообразовательный словарь русского языка
  17. направленность—направленность направленность и...Орфографический словарь
  18. направленность—u жu Р.u Д.u Пр.u направленности адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацеленность обращенность ориентация сконце...Орфографический словарь русского языка
  19. направленность—баыттылы...Орысша-қазақша «Көлік және қатынас жолдары» терминологиялық сөздік
  20. направленность—баытталанды...Орысша-қазақша «Математика» терминологиялық сөздік
  21. направленность—баыттылы...Орысша-қазақша «Электроника, радиотехника және байланыс» терминологиялық сөздік
  22. направленность—directivit...Политехнический русско-французский словарь
  23. направленность—направленность направленности направленности направленностей направленности направленностям направленность направленности направленностью направленностями направленности ...Полная акцентуированная парадигма по Зализняку
  24. направленность—Орфографическая запись слова направленность Ударение в слове направленность Деление слова на слоги перенос слова направленность Фонетическая транскрипция слова направленн...Полный фонетический разбор слов
  25. направленность—способность системы к проведению единой внутренне взаимосвязанной линии развития....Психология человека от рождения до смерти
  26. направленность—направленность иСинонимы адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацеленность обращенность ориентация сконцентрирова...Русский орфографический словарь
  27. направленность—Ж мн. нет istiqamt myyn mqsd ynldilm meyl tmayl....Русско-азербайджанский словарь
  28. направленность—directivity...Русско-английский аэрокосмический словарь
  29. направленность—напр. лазерного луча directionality...Русско-английский машиностроительный словарь
  30. направленность—directivity...Русско-английский морской словарь
  31. направленность—One of the detectors drawbacks was the lack of directionality Синонимы адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацел...Русско-английский научно-технический словарь
  32. направленность—directivity направленность ж.udirectivityнаправленность направленного ответвителя directivity адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия напр...Русско-английский политехнический словарь
  33. направленность—ж.direction orientation directedness directivity направленность потребности на определенный объект...Русско-английский психологический словарь
  34. направленность—направленность ж.idirection orientation тенденцияi trend идейная направленность романа ideological orientation of thei novel...Русско-английский словарь
  35. направленность—направленность ж. . direction tendency trend . purposefulness sense of purpose идейная направленность sense of ideological purpose направленный . радио directional напра...Русско-английский словарь II
  36. направленность—f.directedness direction trendСинонимы адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацеленность обращенность ориентация ...Русско-английский словарь математических терминов
  37. направленность—directivity...Русско-английский словарь по авиации
  38. направленность—directedness адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацеленность обращенность ориентация сконцентрированность сосре...Русско-английский словарь по машиностроению
  39. направленность—directivity...Русско-английский словарь по нефти и газу
  40. направленность—ж.напр. источникаem directionality directional property directivity направленность излучения...Русско-английский словарь по физике
  41. направленность—directionality directivity напр. микрофона directional selectivity...Русско-английский словарь по электронике
  42. направленность—orientation...Русско-английский словарь политической терминологии
  43. направленность—directedness direction directional thrust directivity tendency trend направленность антенны направленность микрофонаСинонимы адресность акропетальность базипетальность зв...Русско-английский технический словарь
  44. направленность—directivity...Русско-английский экономический словарь
  45. направленность—Накраванасць социальная направленность сацыяльная накраванасць скраванасць...Русско-белорусский словарь
  46. направленность—накраванасць жен.i скраванасць жен.iсоциальная направленность сацыяльная накраванасць скраванасць...Русско-белорусский словарь II
  47. направленность—directividad...Русско-испанский автотранспортный словарь
  48. направленность—ж. direttivit f direzione f направленность антенны...Русско-итальянский политехнический словарь
  49. направленность—orientamento...Русско-итальянский юридический словарь
  50. направленность—беталыснаправленность разговора гмен беталысы...Русско-казахский словарь для учащихся и студентов
  51. направленность—ж. багытталыш идейная направленность романа романдын идеялык багытталышы....Русско-киргизский словарь
  52. направленность—. идейная повести . Синонимы адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацеленность обращенность ориентация сконцентр...Русско-китайский словарь
  53. направленность—Ynelilik...Русско-крымскотатарский словарь
  54. направленность—нелишлик...Русско-крымскотатарский словарь II
  55. направленность—ievirze...Русско-латышский словарь
  56. направленность—kryptingumas...Русско-литовский словарь
  57. направленность—электронного луча волныem Bndelung Richtfhigkeit Richtungsfhigkeit Richtvermgen Richtwirkung...Русско-немецкий политехнический словарь
  58. направленность—Ausrichtung...Русско-немецкий экономический словарь
  59. направленность—Tendenz...Русско-немецкий юридический словарь
  60. направленность—направленностьж ....Русско-новогреческий словарь
  61. направленность—жtendncia fu orientao f адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацеленность обращенность ориентация сконцентрирован...Русско-португальский словарь
  62. направленность—Направленностьtazamio ma uvutiwaji ед.em welekeo ед....Русско-суахили словарь
  63. направленность—направленность хусусият масад ро иат...Русско-таджикский словарь
  64. направленность—ж юнлгнлек идейная н. идея ягыннан юнлгнлек...Русско-татарский словарь
  65. направленность—жнаправленность внешней политики d politikann ynelimi адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление настроенность нацеленность обращенн...Русско-турецкий словарь
  66. направленность—астр. техн. физ. спрямовансть ност скеровансть ност матем. напрямленсть ност Синонимы адресность акропетальность базипетальность звучание крен курс линия направление нас...Русско-украинский политехнический словарь
  67. направленность—валентности directivit...Русско-французский словарь по химии
  68. направленность—ж orientation направленность капиталовложенийрыночная направленность...Русско-французский экономический словарь
  69. направленность—orientace orientovn smr smrovost zamen el...Русско-чешский словарь
  70. направленность—Suunitlus...Русско-эстонский словарь
  71. направленность—направленность направление линия курс установка ориентация настроенность уклон крен тенденция устремлнность Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М....Словарь синонимов II
  72. направленность—это совокупность устойчивых и относительно независимых мотивов ориентирующих действия и поступки личности....Словарь терминов по общей и социальной педагогике
  73. направленность—НАПРАВЛЕННОСТЬ и ж. Целеустремленная сосредоточенность на чемн.мыслей интересов. Идейная н. повести....Толковый словарь Ожегова
  74. направленность—НАПРАВЛЕННОСТЬ направленности мн. нет ж. книжн. Отвлеч. сущ. к направленный. Направленность удара. Направленность мысли. Устремленность сосредоточенность в какомн. напра...Толковый словарь русского языка II
  75. направленность—направленность направленность и ж. Целеустремлнная сосредоточенность на чмн. мыслей интересов. Идейная н. повести....Толковый словарь русского языка II
  76. направленность—НАПРАВЛЕННОСТЬ и ж. Целеустремлнная сосредоточенность на чмнибудь мыслей интересов. Идейная направленность повести....Толковый словарь русского языка
  77. направленность—Ударение в слове направленностьУдарение падает на букву аБезударные гласные в слове направленность...Ударение и правописание
  78. направленность—Rzeczownik направленность f okrelony kierunek Techniczny kierunkowo f...Универсальный русско-польский словарь
  79. направленность—категория характеризующая отношение исходного и конечного состояния любого сущего в его изменении. Следует различать объективную Н. тенденцию от лат. tendentia направле...Философские категории
  80. направленность—направленность направленности направленности направленностей направленности направленностям направленность направленности направленностью направленностями направленности ...Формы слова
  81. направленность—Ленто Лента Леность Лена Лен Левант Лев Лата Ластовень Ласт Ласа Ларь Ларева Ларв Лара Лаптев Лапта Лапоть Лапанье Лапа Лаос Лань Лантан Лансье Лана Лавсан Лавр Лава Есь ...Электронный словарь анаграмм русского языка