发布时间：2019-04-09 16:14:08  |  来源：中国网·中国发展门户网  |  作者：莫喜平  |  责任编辑：赵斌宇

高频宽带换能器研究进展

水声装备除了以探测距离为重要指标，其另一个发展方向是以获取最大目标信息量为主要目的。例如，高分辨率图像声呐、高数据率水声通信等要求高频模式工作，并且工作频带尽可能宽的装备系统，因此高频宽带水声换能器成为该系统的关键部件，类似于光学成像系统的镜头一样。

图 6a 为压电陶瓷柱加匹配层的高频宽带换能器，史海荣等研究了压电陶瓷间隔和陶瓷尺寸的比例及填充材料对带宽的影响。图 6b 为张凯等设计的双匹配层高频宽带换能器，其利用压电陶瓷柱成阵，再添加金属层和树脂复合材料的双匹配层结构实现高频宽带的声发射性能。图 6c 为蓝宇和张凯设计的 1-1-3 压电复合材料高频宽带换能器，由 1 维连通的压电小柱和 1 维连通的金属小柱平行排列于 3 维连通的聚合物基体中而构成的三相压电复合材料，并研制了高频宽带发射换能器。图 6d 为张凯等设计的 1-3 压电复合材料高频宽带换能器，利用厚度振动模态和一阶横向振动模态耦合作用实现了宽带工作特性。图 6e 为王宏伟设计的压电复合材料圆环高频宽带换能器，通过径向切割压电陶瓷圆环、灌注环氧树脂得到压电复合材料圆环，再将 2 个不同壁厚的压电复合材料圆环叠合组成径向辐射的双谐振换能器。

 图 6 高频宽带换能器

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