宽带压电圆管换能器的设计

摘要

本文设计了一种用于水声通信中频宽带圆管换能器，并使用ANSYS有限元软件对该换能器进行了仿真分析，根据计算结果制作了几只换能器，并在国防一级计量站进行了测量。文中给出了其中两只换能器的测量结果。测试数据表明，通过合理的设计，将陶瓷圆管的径向振动、弯曲振动和纵向振动耦合在一起，能获得较宽的发射带宽。该换能器在12kHz到24kHz频率范围内，发送电压响应起伏小于3dB，自由场接收灵敏度级起伏15dB;14kHz发送电压响应级和接收灵敏度最大，分别为141.SdB/V和-186dB(其基准值为1 V/u Pa)。