[发明专利]多频二维相控阵列换能器

权利要求书

1.一种多频换能器阵列，其包括：

单一实质平坦的平面表面，其包括：

第一换能器阵列，其包括针对第一标称频率进行配置的第一多个换能器元件，所述第一多个换能器元件布置于具有多个第一换能器元件行和多个第一换能器元件列的二维阵列内；及

第二换能器阵列，其包括针对第二标称频率进行配置的第二多个换能器元件；

其中所述第一换能器阵列包括不含有所述多个第一换能器元件行或所述多个第一换能器元件列中的任一个的中心部分，所述第二换能器阵列位于所述中心部分内。

2.根据权利要求1所述的多频换能器阵列，其中所述第一换能器阵列占据所述单一实质平坦的平面表面的第一对称区域部分，而所述第二换能器阵列占据所述单一实质平坦的平面表面的第二对称区域部分。

3.根据权利要求2所述的多频换能器阵列，其中所述第二对称区域部分完全安置在所述第一对称区域部分内。

4.根据权利要求3所述的多频换能器阵列，其中所述第二对称区域部分与所述第一对称区域部分实质同心。

5.根据权利要求2所述的多频换能器阵列，其中所述第二对称区域部分占据所述第一对称区域部分的百分之十以下。

6.根据权利要求1所述的多频换能器阵列，其中所述第一多个换能器元件包括具有一行值M换能器元件及一列值N换能器元件的阵列。

7.根据权利要求6所述的多频换能器阵列，其中所述第二多个换能器元件包括具有一行值X换能器元件及一列值Y换能器元件的阵列。

8.根据权利要求7所述的多频换能器阵列，其中所述值M等于所述值X且所述值N等于所述值Y。

9.根据权利要求8所述的多频换能器阵列，其中所述值M等于所述值N。

10.一种用于在声学多普勒流速剖面仪ADCP应用中使用的多频换能器阵列，其包括：

单一平坦二维平面换能器阵列结构，其由多个个别阵列元件组成，所述个别阵列元件中的每一者和所述个别阵列元件中的其他个别阵列元件的至少一部分沿着多个平面前侧列或多个平面后侧行电互连，所述单一平坦二维平面换能器阵列结构包括：

第一换能器阵列，其经优化以用于在第一深度下操作，并具有所述多个个别阵列元件中的阵列元件的第一部分，所述阵列元件的第一部分具有第一大小且布置于第一多个行和第一多个列内；及

第二换能器阵列，其经优化以用于在第二深度下操作，并具有所述多个个别阵列元件中的阵列元件的第二部分，所述阵列元件的第二部分具有第二大小，且布置于第二多个行和第二多个列内；所述第二大小和所述第一大小不同，所述第二深度不同于所述第一深度；

其中所述第一换能器阵列包括所述第一多个行和所述第一多个列的完全填充的阵列结构，而所述第二换能器阵列包括所述第二多个行和所述第二多个列的部分填充的阵列结构，所述部分填充的阵列结构具有未被占用的中心部分，所述第一换能器阵列被安置在所述未被占用的中心部分内。

11.根据权利要求10所述的用于在ADCP应用中使用的多频换能器阵列，其中预期所述第一深度具有比所述第二深度更具空间及速度动态的流速。

12.根据权利要求11所述的用于在ADCP应用中使用的多频换能器阵列，其中第一及第二换能器阵列优化分别包括所述第一及第二换能器阵列的操作频率的配置。

13.根据权利要求10所述的用于在ADCP应用中使用的多频换能器阵列，其中所述第一换能器阵列经配置以在第一标称操作频率下操作，且所述第二换能器阵列经配置以在第二标称操作频率下操作，所述第二标称操作频率不同于所述第一标称操作频率。