杨德森，李中政，2，方尔正

(1.哈尔滨工程大学水声工程学院，黑龙江哈尔滨150001;2.海军92198部队，辽宁兴城125109)



三列不同相位原波形成的参量阵声场研究

杨德森1，李中政1，2，方尔正1

(1.哈尔滨工程大学水声工程学院，黑龙江哈尔滨150001;2.海军92198部队，辽宁兴城125109)

摘要:参量阵能生成低频、高指向性声束，在海底地层剖面测量、掩埋目标探测与识别、水下通信等水声工程领域有着广泛的应用。理论研究表明，当三列原波相互作用时，能形成具有两个差频分量的参量阵辐射系统，但尚未有文献对受原波相位影响的多频参量阵声场进行系统分析。基于此，本文综合计算精度和效率的需求，借鉴算子分离思想，利用时频域相结合的方法求解KZK方程，实现对三列不同相位原波相互作用形成的参量阵声场的描述。计算结果表明:参量阵差频信号的声压幅值随着原波相位的改变而改变，并且原波相位均为零时，两个差频分量的声压幅值最大。最后进行了试验研究，实验结果与仿真结果吻合较好。

关键词:参量阵;三波作用;原波相位;算子分离法;时频域相结合

1962年，Westervelt［1］提出了参量阵的最初模型:同向传播的两列高频原波利用媒质的非线性效应获得差频波的声发射装置。1965年，Berktay［2］引入调制“包络”的概念，给出了声学参量阵更精确和完整的理论解释，使得声源辐射信号不再局限于双频基波的情况。Lucilla Di Marcoberardin［3］，John A.Birken［4］对多列声波辐射形成系列差频分量的参量阵声场进行了理论及实验研究，为海底地质特性、管道或电缆的铺设提供技术指导。……