王雪平　邓锴　吴健波

摘 要： 针对发射机的工作频率和发射功率的要求，设计并实现了一种高频声呐发射机。从基础理论出发，结合功率电路的理论、经验和设计方法，提出一种全新的高频声呐发射机的设计方案。对该声呐发射机进行了水池试验，在工作频率为5 MHz时匹配特定换能器可以满足发射功率要求。

关键词： 高频声呐发射机； 匹配网络； 换能器； 变压器

中图分类号： TN02?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）05?0089?04

Abstract： A high?frequency sonar transmitter was designed and implemented according to the transmitter requirement for the operating frequency and transmitting power. Proceeding from the foundation theory， a new design scheme of the high?frequency sonar transmitter is proposed in combination with the theory， experience and design method of the power circuit. The sonar transmitter was performed with the pool experiment. The sonar transmitter can meet the requirement of the transmitting power， when it is matched with a specific transducer， and its working frequency is 5 MHz.

Keywords： high?frequency sonar transmitter； matching network； transducer； transformer

0 引 言

近年来，随着人类开发和利用海洋的步伐加快，水声技术作为开发海洋最有效的手段之一，对水声设备也提出了更高的要求。现代电子技术的飞速发展，使得设计一种高频、大功率、小体积的高频声呐发射机成为可能。本文介绍的高频声呐发射机其主电路采用全桥逆变结构，开关器件选用开通电荷极小的N沟道MOSFET，配合电流驱动能力足够大的驱动电路，驱动高频变压器工作，变压器输出的电压信号经匹配滤波回路还原为正弦波激励换能器。与换能器匹配联调实验结果证明，该发射机可满足工作频率为5 MHz换能器的功率要求。

1 高频声呐发射机的系统组成

发射机的主要技术指标为：工作频率[f0=5 MHz]，输出功率[PMAX≥70 W]。发射机电路主要由信号发生电路、信号隔离电路、滤波整流电源、信号隔离驱动与功率放大电路、匹配滤波电路等部分组成，电路框图见图1。

图1 发射机的组成框图

其主要特点是：

（1） 功率放大电路中的功率放大器件采用高频NMOS，主电路采用全桥逆变结构，电路的工作效率高。……