寬帶Cymbal平面圓陣的研究.pdf

1、為了獲得更遠(yuǎn)的探測(cè)距離、更高的搜索率和更精的定向準(zhǔn)確度，需要有更多的換能器構(gòu)成大型的基陣。平面圓陣，不僅可以加大輻射功率，提高發(fā)射電壓響應(yīng)，并能獲得高指向性低旁瓣的波束，根據(jù)不同要求還可以通過(guò)電端來(lái)改善和控制基陣的指向性。 本文采用Cymbal作為基元，制作了一個(gè)寬帶的平面圓陣。Cymbal是一種小型彎張換能器，具有振幅放大效應(yīng)，所以在同等頻率下相對(duì)于其他換能器，具有大功率、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，方便成陣的需要。 首先，

2、彎張換能器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，用等效電路法進(jìn)行理論分析比較困難，所以本文選擇有限元進(jìn)行理論分析。通過(guò)大型有限元軟件ANSYS對(duì)Cymbal換能器設(shè)計(jì)分析，得到了在空氣中和水中的電聲性能。 然后，利用指向性、互輻射的相關(guān)理論，結(jié)合基元的發(fā)射性能和國(guó)外計(jì)算響應(yīng)的理論，用MATLAB仿真計(jì)算了平面陣的性能。根據(jù)分析權(quán)衡最終確定了陣元間距。對(duì)確定的樣機(jī)進(jìn)行了同樣的性能仿真，水中的發(fā)射電壓響應(yīng)值為：164dB；頻帶寬度為：20kHz—50kH