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Repellente ad ultrasuoni per gabbiani (equipaggiato con SONAR)

domenica, Giugno 27th, 2021

Repellente ad ultrasuoni,gabbiani,sonar
Fig. 1


Fissiamo una terna di assi cartesiani Oxyz con origine nella sorgente di ultrasuoni (array di N capsule piezoelettriche) come in fig. 1. Il campo di ultrasuoni generato dalla singola capsula è


dove

Il campo risultante è


La fase di pilotaggio φn è tale che


dove Ylm(θ,φ) sono le armoniche sferiche. In tal modo abbiamo una propagazione del tipo onda sferica.

Il trasmettitore può essere poi accoppiato a un sensore che individui la direzione di arrivo di un gabbiano e gli punti contro gli ultrasuoni. Il sensore è a sua volta ad ultrasuoni (si pensi al SONAR). Un generico pacchetto d'onde colpisce il bersaglio B per essere riflesso verso O, e supponiamo che quest'ultimo sia equipaggiato con un sistema di ricezione in grado di rivelare il segnale riflesso. Facciamo ora la seguente ipotesi semplificativa:

La propagazione del segnale riflesso avviene per onde sferiche. Più precisamente, avviene isotropicamente nel semispazio di appartenenza dell'onda incidente.

A questo punto, cerchiamo di eseguire una stima della sensibilità dell'apparato ricevente, in modo da poter determinare la massima portata del device. Denotiamo con E1 l'energia dell'onda incidente, e con E2 l'energia dell'onda riflessa nell'istante in cui interagisce con l'apparato ricevitore. A causa dell'attenuazione, ci aspettiamo che


Abbiamo

essendo ε un parametro adimensionale che definisce il minimo valore dell'energia che può essere misurato.
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Repellente ad ultrasuoni

sabato, Giugno 26th, 2021

Repellente ad ultrasuoni


Consideriamo un'oscillazione cosinusoidale modulata da un'onda quadra (utilizziamo la notazione complessa):


In fig. l'andamento di per T=4·10^-4s ,f=40kHz , per cui siamo nel range degli ultrasuoni.

La potenza istantanea è P(t)=[Reu(t)]², ed ha l'andamento di fig.

seguente ed ha valore di picco |A|² (ampiezza dell'onda quadra) e valore medio

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