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双激励加匹配层宽带水声换能器研究ad_bdsducerton刘望生,俞宏沛,周利生⒚莔蛔哪舳五bdofsdllcer痂唱(jzJ0AAco8310012am)Ⅶ。理论1000630(2008)0284undenatermatcgandmtchmg引言kHz425z27220084声学技术Apr2008,:’.诈癶耫皌c水声信号处理技术的迅速发展,需要从水声换能器上获取更多的信息,。宽带水声换能器主要是指在较宽的频带内具有较平坦的发送电压响应。由于单一振动模态换能器带宽受降低机械值的限制。/△厂鼻为单一谐振频率,△厂为电导下降钠荡矶,目前已突破了单模、单谐振的概念来拓宽换能器工作频带的方法,特别是纵振复合棒换能器由于便于布阵、机电转换效率高、[,纵弯耦合等,通常能获得近一个倍频程的带宽。为了进一步拓展换能器的工作带宽,本文对三谐振换能器进行了研究,主要研究思路为通过构建换能器多谐振频响特性,实现换能器宽带且高效工作。即利用双激励加匹配层方法获得三谐振较好耦合的宽带特性。文中给出实现宽带工作的机理和设计方法,介绍了制作的工作带计算结果和实验结果较为一致。Techcal甆摘要:采用双激励加匹配层来拓宽换能器的工作频带。利用有限元方法分析了双激励加匹配层换能器在空气中的振动模态。。与双激励或单匹配层换能器相比,增加了近一个倍频程的有效工作带宽,且频带内的响应起伏较平坦。其15kHz425{z3dB关键词:双激励;匹配层;三谐振;宽带,丽佗鸽excitirlg^riaⅡ行矾血主惜鮬iIlcree石╡word8doubly贾萦τ蒙а芯克贾TB559Alaerairm翴bandidm吐;鏶(1974-)水声换能器。******@:—恍藁厝掌冢.
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、,拇胷声学技术年单模工作的换能器,其:苣炎龅以下⋯。要想进一步拓宽频带,只能采取多模振动。双激励换能器是通过振子第一谐振频率和第二谐振频率的合理选择来拓宽换能器的频带,通常两个工作频率不能分隔的太远,否则发送电压响应、导纳响应曲线会在双频之间产生较大的凹谷而影响换能器宽带工作特性。定性上讲,其低频工作时,前盖板、前晶堆和中间质量块共同构成等效前盖板:高频工作时,后盖板、后晶堆和中间质量块共同构成等效后盖板;中频工作时,。在对发送电压响应要求不是很高的场合下,采用双激励源拓宽频带是十分有效的。。:第一,产生第三谐振;第二,实现某一频段的声阻抗匹配,从而向水中辐射较大的声能l4[9]%。换能器结构与模态分析12(34,第一阶模