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西安安泰電子科技有限公司
中級(jí)會(huì)員 | 第8年

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【功率放大器應(yīng)用】高頻寬帶水聲換能器研究

時(shí)間:2021/8/31閱讀:376
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隨著水聲信號(hào)處理技術(shù)的快速發(fā)展,為了獲取更多的水下信息,提升聲吶的探測(cè)和識(shí)別效果,須使得脈沖激勵(lì)下的聲吶的余震信號(hào)盡量小,即機(jī)械品致因數(shù)值較低,這就要求設(shè)計(jì)制作高頻寬帶聲吶,高頻寬帶換能器是高頻寬帶聲吶信號(hào)產(chǎn)生和獲取的基礎(chǔ)。一方面,可以提升整個(gè)聲吶系統(tǒng)的性能。攜帶更多的信息進(jìn)行水下探測(cè)與識(shí)別;另一方面在信號(hào)傳輸上也具有顯著優(yōu)勢(shì),如減少波形畸變、提高可靠性和保密性、提高系統(tǒng)分辨率等。

在水下通信系統(tǒng)中,水聲信號(hào)往往通過功率放大器激勵(lì),通過換能器進(jìn)行遠(yuǎn)距離的水下傳輸,經(jīng)過接收端接收信號(hào)放大,傳遞信息。在這過程中,高頻寬帶換能器有著重要的作用。

高效率寬帶換能器實(shí)現(xiàn)的主要困難在于壓電材料之間的聲阻抗失配,從而降低了換能器在水中的透射效率。聲波由壓電材料垂直傳遞到水介質(zhì)中時(shí),由于兩者的聲阻抗相差較大,大部分聲波在界面處被反射﹐只有小部分聲波能夠透射。通過在壓電晶片的輻射端添加匹配層,能夠?qū)崿F(xiàn)壓電材料的聲阻抗與工作介質(zhì)(例如水)之間聲阻抗的過渡﹐有利于聲能的傳播。匹配層換能器在水中工作的物理結(jié)構(gòu)模型如圖所示。

功率放大器驅(qū)動(dòng)換能器 

高效率寬帶換能器的實(shí)現(xiàn),使得水聲信號(hào)的處理速度得到快速的發(fā)展,當(dāng)然,這也不是決定水聲信號(hào)傳播速度的因素。聲吶系統(tǒng)中各個(gè)部件功能的不斷升級(jí),都給水聲信號(hào)傳播速度帶來(lái)了一定的影響。ATA系列水聲功率放大器,近年來(lái)被廣泛的應(yīng)用在水聲信號(hào)傳播研究及實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域,得到了積極的評(píng)價(jià)。ATA-L系列水聲功率放大器具有寬頻帶,大功率等特點(diǎn),最大輸出1020Vrms電壓,1000VA功率,可驅(qū)動(dòng)0~100%的阻性或非阻性負(fù)載。

ATA-L參數(shù)指標(biāo):

 

輸出阻抗匹配調(diào)節(jié)檔位

 水聲功率放大器阻抗匹配調(diào)節(jié)檔位


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