沈庆楼

(海军驻哈尔滨地区航空军事代表室，黑龙江哈尔滨150001)

0 引言

声纳是海上作战个体(各种舰、艇)的五官，所有的战场侦察(软武器)都要以声纳为媒体，尤其是水下侦察，更是缺之不可［1］。在民用领域，声纳系统同样发挥着重要作用，例如:水下通信、鱼群探测、海底勘探等。水听器(水下各种发射、接收测量传感器总称，包括标量传感器和矢量传感器)作为声纳系统的重要部件之一，是水声学的一个重要研究方向，新型水听器的研究是我国海军声纳技术革新的一个关键内容。

由于水听器受尺寸限制，电路处理部分一般采用的是分体设计，引出电缆随着外界的振动摩擦产生静电电荷，由于压电矢量水听器属于容性元件，阻抗很高，电荷不会在短时间内消失，将被直接送入前置放大器，产生线间干扰。另一方面，由于电缆线存在一定的压降，将使传感器与后续的电路之间的接地点之间存在一定的电位差，产生测量噪声。而一体化水听器将前置电路处理部分进行集成处理，与敏感部分安装在一起，整体封装在水听器内部，使水听器的输出进行标准化处理，大大降低了水听器的噪声。本文提出的一体化标量水听器，在很大程度上改善了声压灵敏度频率响应，具有低频、小体积、高灵敏度、抗干扰能力强的特点［2］。

1 总体设计方案

1.1 一体化标量水听器模型

传感器是利用压电陶瓷的正压电效应来检测声波信号。在压电材料上作用一外力，引起它发生形变，此时材料内部会产生一个电场，而且电场与形变呈线性关系，这种效应称正向压电效应［3］。……