匹配层高频宽带水声换能器研究
CSTR:
作者:
作者单位:

作者简介:

潘晶(1993-),女,硕士,助理工程师,主要从事换能器设计研究。

通讯作者:

中图分类号:

TB565.1

基金项目:

国家自然科学基金(海洋观测高频声学换能器降耦合效应机理与验证技术研究,41906175;大功率球形压电换能器基础理论及关键技术研究,U1806221)


Research on Matching Layer for High Frequency Broadband Underwater Acoustic Transducer
Author:
Affiliation:

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    为了获取更多的水下信息,提高声呐的探测和识别能力,设计高频宽带换能器是极为重要的。 匹配层技术是拓宽换能器带宽的有效方式。从理论上对匹配层拓宽换能器带宽的机理进行了分析,并利用数值计算和有限元仿真分析了匹配层对换能器性能的影响。结果表明:随着匹配层层数增加,换能器的谐振峰数目增加,峰与峰之间通过耦合能够实现拓宽带宽的效果。通过有限元仿真指导制成中心频率为 187.5 kHz 的双匹配层宽带换能器,其最大发送电压响应为 150.3 dB,–3 dB 带宽为 145 kHz。

    Abstract:

    In order to obtain more underwater information and improve the detection and identification capability of sonar,it is very important to design a high frequency broadband transducer. Matching layer technology is an effective way to broaden the bandwidth of the transducer. This paper theoretically analyzes the mechanism of the matching layer to broaden the bandwidth of the transducer,and uses numerical calculation and finite element simulation to analyze the effect of matching layer on the transducer performance. The results show that the number of the transducer’s resonance peaks increases as the number of the matching layers increases. The coupling between peaks can achieve the effect of broadening the bandwidth. In this paper,a dual-matched-layer broadband transducer with a center frequency of 180 kHz is made through finite element simulation guidance. Its maximum emission voltage response is 150.3 dB,and the bandwidth of -3 dB is 145 kHz.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

潘晶,刘佳,戴思思,等.匹配层高频宽带水声换能器研究[J].数字海洋与水下攻防,2021,4(3):238-243

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2021-07-09
  • 出版日期:
文章二维码