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指向性圆环换能器的研究

姚成章  
【摘要】: 由压电陶瓷圆环做成的换能器通常采用一阶呼吸模态。然而,如果有合适的驱动,高阶模态就可以被激起,可以产生指向性辐射。这些模式的辐射可以组合来获得预期的波束图,这可以通过增加激励来控制。 本文描述了一种多模态指向性压电陶瓷圆环换能器的模型,介绍了获得预期的指向性和电压分配的方法。然后使用ANSYS对这种换能器模型进行有限元分析,分析得到了换能器的谐振频率、发射电压响应、指向性等性能参数。最后制作了一个采用以上技术的多模态指向性圆环换能器,并对换能器进行了测量。 本文制作的换能器在偶极子和四极子之间的频段上可以实现宽带的指向性发射,该换能器是一种宽带的指向性换能器,并且具有结构简单,小巧,重量轻的特点。


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