一种非均匀压电单元弧形发射基阵及其实现方法技术

技术编号:42379365 阅读:32 留言:0更新日期:2024-08-16 15:05
本发明专利技术公开了一种非均匀压电单元弧形发射基阵,包括两组以上沿圆柱轴方向排列而成的弧形发射单元,所述弧形发射单元包括m组沿弧形边内排列且并联电连接的压电陶瓷颗粒,每组压电单元包括n个压电陶瓷颗粒,各个压电陶瓷颗粒的高度不均匀,从弧形边±90度到0度方向各个压电陶瓷颗粒对称分布且高度存在递减趋势。该弧形发射基阵的安装方法包括形成弧形发射单元、构成弧形发射基阵和灌注防水透声层的步骤。本发明专利技术可以应用于多波束测深声纳等成像声纳,能解决现有技术混响严重及边缘波束物理分辨力低的问题,同时与AUV等常用安装平台形状更匹配,安装和维护更方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水声换能器基阵,具体是涉及一种非均匀压电单元弧形发射基阵及其实现方法


技术介绍

1、人类为了获得丰富的海洋资源,首先必须了解海底地形和地貌,由此促进了多波束测深声纳的问世,多波束测深声纳是为了提高海底地形测量效率。

2、在多波束声纳实际应用过程中,人们发现最引人关注的是“线一面"探测的实际有效覆盖范围。所谓覆盖范围通常是指水平探测距离与垂直探测深度之比,这决定了实际的工作效率。因此多波束声呐发射阵通常采用半柱面形式来拓展多波束声纳的水平方向覆盖角度,从而提升多波束声纳的探测范围。

3、sonic2024、seabat8125、seabat8111,专利cn104597438a均采用半圆柱形发射基阵,易于与auv等安装平台共形安装,但是半圆柱型发射基阵的声辐射能量沿圆周方向均匀分布,导致中心正入射水底波束混响严重,从而影响声纳系统的成像质量。

4、为了进一步提高多波束声纳系统总体性能,人们提出了u型发射基阵的技术方案,例如专利cn110618419a采用辐射面为u状抛物线型的发射基阵,达到基阵中心波束比边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种非均匀压电单元弧形发射基阵,其特征在于:包括两组以上沿圆柱轴方向排列而成的弧形发射单元,所述弧形发射单元包括m组沿弧形边内排列且并联电连接的压电陶瓷颗粒,每组压电单元包括n个压电陶瓷颗粒,各个压电陶瓷颗粒的高度不均匀,从弧形边±90度到0度方向各个压电陶瓷颗粒对称分布且高度存在递减趋势。

2.根据权利要求1所述的非均匀压电单元弧形发射基阵,其特征在于:对于不同组数的压电陶瓷颗粒,满足:

3.根据权利要求2所述的非均匀压电单元弧形发射基阵,其特征在于:当m为除1外的奇数或除2外的偶数时,从弧形边±90度到0度方向除不同组压电陶瓷颗粒的平均高度存在递减趋势外,...

【技术特征摘要】

1.一种非均匀压电单元弧形发射基阵,其特征在于:包括两组以上沿圆柱轴方向排列而成的弧形发射单元,所述弧形发射单元包括m组沿弧形边内排列且并联电连接的压电陶瓷颗粒,每组压电单元包括n个压电陶瓷颗粒,各个压电陶瓷颗粒的高度不均匀,从弧形边±90度到0度方向各个压电陶瓷颗粒对称分布且高度存在递减趋势。

2.根据权利要求1所述的非均匀压电单元弧形发射基阵,其特征在于:对于不同组数的压电陶瓷颗粒,满足:

3.根据权利要求2所述的非均匀压电单元弧形发射基阵,其特征在于:当m为除1外的奇数或除2外的偶数时,从弧形边±90度到0度方向除不同组压电陶瓷颗粒的平均高度存在递减趋势外,在至少其中1组内的各个压电陶瓷颗粒也存在递减趋势。

4.根据权利要求1所述的非均匀压电单元弧形发射基阵,其特征在于:所述压电陶瓷颗粒的数量为1组或2组,每1组中各个压电陶瓷颗粒的形状相同,从弧形边±90度到0度方向的各个压电陶瓷颗粒的大小不均匀,或者压电陶瓷颗粒的数量为3组以上,每1组中各个压电陶瓷颗粒的形状和大小相同,从弧形边±90度到0度方向的不同组压电陶瓷颗粒的大小不均匀。

【专利技术属性】
技术研发人员:张凯林康唐义政钟琴琴唐军刘鹏
申请(专利权)人:中国船舶集团有限公司第七一五研究所
类型:发明
国别省市:

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