宽带水声发射系统换能器分段匹配方法研究

摘要

换能器与功率放大器之间的匹配网络设计是宽带大功率水声发射系统的关键技术之一.把水声换能器、功率放大器及其联系两者的匹配网络视为一整体,从系统的观点出发,提出了一种分频段匹配宽带水声换能器的处理方法.通过对水声换能器的导纳特性和发射电压响应的分析,合理地选择匹配网络参数.该方法能充分发挥换能器在不同频段中的特性,实现水声发射系统的宽频带工作.水池实验验证了该方案的有效性:在2～16kHz带宽范围内,发射电压响应级起伏ΔTVR和发射声源级起伏ΔSL均得到改善,尤其在感兴趣的4～15kHz的宽带范围内,功率因数得到显著改善,功放管耗明显降低,发射电压响应级起伏ΔTVR从21dB降到14dB,发射电压声源级起伏ΔSL从24dB降到7dB,但对功放的安全保护电路提出了更高的要求.