指向性弯张换能器

摘要

针对指向性弯张换能器双振源驱动的幅度相位调控的复杂性问题,本文提出一种指向性弯张换能器结构,采用径向振动PZT圆环驱动一凸一凹弯曲振动球冠帽复合结构实现指向性发射.通过一对凸凹振动臂的不等幅振动激发单极子与偶极子的工作模态,叠加形成指向性.换能器拥有较小的几何尺寸:?100 mm×37 mm.利用有限元方法进行换能器结构设计和振动辐射特性分析,在3675 Hz频率处最大发射电压响应为119.8 dB、最大声源级可达180 dB.在3400 Hz频率处辐射指向性前后最大声压比为-27.4 dB,形成"心形"指向性波束.在3200～4000 Hz频带内发射电压响应起伏约为4 dB、频带内辐射指向性前后声压比超过-5 dB.