一种非等厚匹配层压电振子及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种非等厚匹配层压电振子及其制备方法。该非等厚匹配层压电振子包括压电材料以及覆在所述压电材料表面的非等厚匹配层。压电材料表面为平面或曲面，压电材料表面的不同位置处的匹配层厚度呈连续变化。非等厚匹配层的厚度优选为0.8λ/4～1.2λ/4。该制备方法包括：将压电材料置于非等厚灌注模具内；在非等厚灌注模具内灌注匹配层材料；灌注的匹配层材料固化成型并脱模，得到非等厚匹配层压电振子。本发明专利技术弥补了现有等厚度匹配层的换能器发射电压响应起伏较大的缺陷，能够实现换能器带宽的扩展及减小发射电压响应起伏。

【技术实现步骤摘要】
一种非等厚匹配层压电振子及其制备方法
本专利技术属于水声探测
，具体涉及一种非等厚匹配层压电振子及其制备方法，将其应用于换能器中实现发射和接收水声信号从而实现水中探测。
技术介绍
众所周知声波是开发利用海洋资源的重要手段，这是因为声波在水中的传播距离较光、电磁波等远得多。人们利用声波这种信息载体研制了对水下目标实现探测、定位、识别和通信的电子设备—声纳。按规定的信号形式激发产生声波和不失真地感知与接收水中声波信号的重要器件被称为声纳换能器，也叫水声换能器，它是将电信号与水声信号进行相互转换的器件，是水下通信导航、水产渔业、海洋资源开发、海洋地质地貌探测等领域应用的重要器件。换能器通常由压电振子及其支撑结构、防水透声壳层、电缆等组成。其中压电振子的性能决定了换能器的总体性能，因此压电振子的设计结构在换能器的研制中致关重要。在换能器的发展进程中，宽带换能器近年来成为了国内外研究的重要方向。相对于窄带换能器，宽带换能器有诸多优势。第一，宽带换能器在传输中更能保持信号的完整性和准确性，可以不失真的传输信号，而窄带换能器的信号波形容易畸变；第二，宽带换能器能够提高通讯的可靠性和保密性、降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非等厚匹配层压电振子，其特征在于，包括压电材料以及覆在所述压电材料表面的非等厚匹配层。

【技术特征摘要】
1.一种非等厚匹配层压电振子，其特征在于，包括压电材料以及覆在所述压电材料表面的非等厚匹配层。2.如权利要求1所述的非等厚匹配层压电振子，其特征在于，所述压电材料表面为平面或曲面，所述压电材料表面的不同位置处的匹配层厚度呈连续变化。3.如权利要求2所述的非等厚匹配层压电振子，其特征在于，所述非等厚匹配层的厚度为0.8λ/4～1.2λ/4，其中线位置的厚度为0.8λ/4，向两端增加至1.2λ/4。4.如权利要求1所述的非等厚匹配层压电振子，其特征在于，所述压电材料为压电陶瓷、压电复合材料、或压电单晶。5.如权利要求1所述的非等厚匹配层压电振子，其特征在于，所述非等厚匹配层的材料组成通过匹配层的声阻抗计算公式确定，所述计算公式包括：公式1：公式2：Z匹配层＝ρc，其中，Z匹配层、Z压电材料和Z负载分别为匹配层、压电材料和负载的特性阻抗，c为声音在介质中的传播速度，ρ为介质密度；公式1用于计算非等厚匹配层的特性阻抗，公式2用于设计非等厚匹配层材料组成，使其密度与声速的乘积满足公式2。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽坤，秦雷，张彦军，仲超，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11