胡负稷, 张喜顺, 张文波, 王明洲, 淦华东



两种多谐振宽带纵振换能器设计

胡负稷1, 2, 张喜顺3, 张文波1, 王明洲1, 2, 淦华东1, 2

(1. 中国船舶重工集团公司 第705研究所, 陕西 西安, 710077; 2. 水下信息与控制重点实验室, 陕西 西安, 710077; 3. 海军装备研究院, 北京, 100161)

纵振换能器以结构简单、性能稳定等优点被广泛应用于鱼雷自导、水声对抗等领域。为研究多谐振纵振换能器的宽带特性, 文中在设计制作一种双激励宽带纵振换能器的基础上, 设计制作了一种三激励宽带纵振换能器, 并对2种换能器样机进行了实验测量。结果表明, 换能器实测性能和仿真结果吻合, 三激励宽带换能器比双激励宽带换能器在优化设计时更容易控制, 三激励宽带换能器比双激励宽带换能器在控制凹谷方面也更具优势, 可为多谐振宽带纵振换能器的研究提供参考。

鱼雷; 宽带纵振换能器; 双激励; 三激励

0 引言

随着水声通信技术的发展, 越来越多的信息需要通过声波传输。换能器的工作带宽决定了其所能传输信息量的大小。宽带换能器因为具有多频段工作、能传输更多信息、信号更准确等优点, 已在鱼雷多频制导、高分辨率合成孔径声呐、声诱饵和干扰器研制以及超声医疗等领域有了越来越多的应用[1]。

多谐振宽带纵振换能器是一种常用的宽带换能器, 其主要原理是通过产生多个振动模态并使其有效耦合以达到拓宽换能器工作带宽的目的[2-4]。目前, 国内外关于多谐振宽带纵振换能器的研究主要集中在双激励、混合激励及加匹配层等方法[1-2], 这些方法往往能获得较好的宽带效果, 但却存在发送电压响应低、响应起伏大、带宽不够宽等缺点。……