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溢流式嵌镶圆管水声换能器是一种有效的低频宽带发射器,一般存在2种可供利用的谐振方式,即溢流环的液腔谐振和嵌镶圆管的径向谐振。本文首先应用解析的方法获得2种谐振的频率方程,然后应用有限元法建立了一个对称结构的溢流式嵌镶圆管换能器模型,通过ANSYS软件分析换能器的振动情况和响应曲线,并与解析法进行了对比。根据设计制作了溢流环换能器样件,并通过了相应的消声水池试验,试验结果表明,有限元模型计算准确且快捷,显示直观,其谐振频率设计误差可控制在5%以内。最终制作的换能器拥有2.35kHz的液腔谐振频率和6.4kHz的径向谐振频率,最大发射电压响应级为141.97dB,其径向谐振的-6dB带宽为3.9-9.4kHz,可提供全频段的发射带宽(包括液腔谐振在内)为2.1~10kHz±4dB。 相似文献
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匹配层水声宽带换能器性能分析 总被引:2,自引:0,他引:2
为了提高现代鱼雷的作战性能,适应复杂环境,研制了宽带白导系统,旨在提高声纳基阵的整体性能.本文采用了有限元分析方法,借助ANSYS软件设计了匹配层水声宽带换能器,通过调整匹配层的声速、密度及厚度,分析了该类换能器的性能,包括换能器谐振频率、发送电压响应、自由场电压接收灵敏度以及收发频带宽度等,并对其结构进行了优化.研制了匹配层水声宽带换能器并进行了水池试验,对比分析了理论设计与试验结果,其测试结果与计算结果具有较好的一致性.本文研究可为声纳基阵设计提供借鉴. 相似文献
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研究了含匹配层结构Tonpilz水声换能器的频带展宽问题。在其前辐射端端部粘结上适当的弹性材料,形成的阻抗匹配层可使换能器工作在多模状态,单层匹配层的情况下,合理选择匹配层的厚度可调整谐振点之间的距离,从而改善换能器的辐射特性。有限元分析结果表明:匹配层技术可有效拓展换能器频带。在案例假设条件下,粘结厚度为6mm的聚苯乙烯匹配层可将电导带宽从7kHz提高到20.4kHz,-3dB带宽可达到11.8kHz。 相似文献
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由于发射换能器本身具有宽带发射响应不平坦的特点,会导致发射信号的频谱特性发生改变,从而影响到接收端。根据发射换能器的频谱特性预先对发射信号进行处理,可以解决这个问题。 相似文献
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研究了Tonpilz水声换能器各结构参数对其发射性能的影响。利用流体-结构耦合分析对换能器水中声辐射进行了二维压电耦合场计算。研究了锥形盖板和方形盖板对换能器发射性能的影响,找出了各结构参数对换能器发射性能的影响规律并绘制了不同尺寸下发射电压响应的变化曲线,结果表明,获得优化的结构尺寸使换能器的发送电压响应有了显著提高。 相似文献
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为了充分利用声纳的布阵空间,增加辐射面积,从而提高声纳基阵的整体性能,采用了有限元分析方法,借助ANSYS软件设计了圆形、方形和六边形辐射头水声宽带换能器.在辐射面积、压电元件和长度等要素相同的条件下,仿真计算了3种不同形状的辐射头对水声宽带换能器谐振频率、发送电压响应、自由场电压接收灵敏度和收发频带宽度等性能的影响,并对结构进行了优化;研制了3种不同形状辐射头换能器并进行了水池试验,测试结果与计算结果具有较好的一致性.最后,在声纳开窗尺寸相同的情况下,对3种换能器的布阵效果进行了研究. 相似文献
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通常发射换能器的阻抗随频率变化的特性很难用解析式表达,因此发射换能器的性能高低需要通过对其电声参数进行测试来评判。介绍了一种较为系统的测量发射换能器宽带电声参数的测试方法,主要包括对一般正弦周期激励下各种功率函数的定义阐述,对各种电声参数的建模和对所建模型的试验验证及实际应用,着重论述了如何利用宽带噪声测量发射换能器宽带发射响应及导纳曲线的原理和方法。通过本文的方法,可以快速评估发射换能器的电声性能参数,并为功放的设计提供负载参数支持。 相似文献
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设计方法与制作工艺是开发低频钹式换能器的核心技术.首先在继承传统压电材料制作工艺的基础上,根据钹式换能器的设计规律,研制了含有低频换能器在内的多套金属帽冲压模具,比较了粘结剂、金属材料等的不同特点,给出了合成钹式阵元的一般性方法,掌握了制作钹式阵元的特殊工艺,由此可开发系列阵元;然后,针对其中的低频阵元,在消声水池实验中分别对阵元的共振频率、发射幅压响应、自由场接收灵敏度等进行了测试.实验结果表明,低频钹式阵元具有较好的接收效果,单个5 kHz钹式阵元在0~40 kHz工作时,其自由场接收灵敏度在-170 ~-150 dB之间,其发射幅压值135 dB,可通过成阵提高发射指标.研究结果为开发新型钹式声学装置提供了依据. 相似文献
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相控阵雷达导引头具有波束扫描灵活、空间功率和时间资源分配可控等优点,具有有源/无源相控阵列组成形式.前者每个天线单元用1个接收机和发射功率放大器,后者共用1个或几个发射机和接收机,采用时需综合考虑.有源相控阵雷达导引头的组成有相控阵天线、波束控制计算机、T/R组件、激励器、功率分配器、波束形成网络、接收机、信号处理、数据处理、中央控制计算机等部分. 相似文献
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弹载无线电发射机弹上空间十分有限,需要小型化高增益功率放大器。针对传统的功率放大器体积偏大或者增益偏小的不足,提出采用双共轭匹配法设计小型化、高增益功率放大器。匹配电路设计采用双共轭匹配法,选用体积小、增益高、供电电压一致的芯片,利用芯片厂家提供的小信号S参数模型,载入ADS软件,进行双共轭匹配仿真,将输入、输出阻抗匹配到50Ω,可使输入、输出反射损耗最小,功率增益最大。匹配电路采用微带线和电容串、并联实现,可兼顾小型化、增益和输出功率。测试和试验结果证明:该方法可有效地提高功率放大器的增益,并且功放体积小、性能良好。 相似文献
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针对可靠保证电源分配网络的时域瞬态响应、全频域稳态响应、极低目标阻抗、电源及信号完整性设计目标的问题,提出一种基于目标阻抗匹配的电源分配网络设计优化的方法。以低功耗Zigbee遥控器为例,从目标阻抗分配、寄生参数预估、蒙特卡罗分析、回流路径规划、结果对比分析及工程实施探讨这6个方面阐述低功耗大动态电流电路 PDN的设计与优化。基于2级共模电感(双 T型网络)搭建目标 PDN,实现 VRM输出端与 PDN输入端及PDN输入端与输出端的阻抗匹配。结果表明:该方法能够成功指导PDN的设计优化,可以提高实际的PCB设计质量,降低设计风险,减少设计修改和制作的次数,从而缩短市场开发周期、减少开发成本,在工程上是可行的,并具有良好的应用推广价值。 相似文献
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为有效提高谐振点附近的频带宽度、改善Cymbal换能器的耐压性能,提高接收灵敏度,降低频率,减小体积,设计双谐振Cymbal换能器和凹型Cymbal换能器。采用有限元分析方法,借助ANSYS软件,通过仿真计算电压位置及Cymbal壳体的空腔高度对阻抗、收发频带宽度、发送电压响应及自由场电压接收灵敏度的影响,以及压电陶瓷环的厚度对凹型Cymbal换能器机电性能的影响。结果表明,双谐振Cymbal换能器和凹型Cymbal换能器能为Cymbal换能器的工程应用奠定坚实的基础。 相似文献
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依据JJG 338-2013《电荷放大器检定规程》的要求,提出了电荷放大器自动检定硬件系统方案,基于LabVIEW设计了电荷放大器自动检定软件,实现了电荷放大器归一化误差、增益误差、幅频特性、相频特性等项目的自动检定,提高了电荷放大器的检定效率。通过实验对软件进行验证,证明了自动检定软件的可靠性和准确性。通过设计本软件,为航天航空领域中振动、冲击等非电量测量提供更好的计量保障。 相似文献