[发明专利]一种基于电容加权的扇形单相单向换能器声表滤波器

权利要求书

1.一种基于电容加权的扇形单相单向换能器声表滤波器，其特征在于：所述声表滤波器由输入换能器(2)和输出换能器(3)组成，输入换能器(2)和输出换能器(3)制作在压电材料(1)上，声表滤波器的两个端面涂有用于减小多余的声波反射信号的吸声胶(4)；

所述输入换能器(2)和输出换能器(3)均采用“3-3”结构；所述“3-3”结构即输入换能器(2)和输出换能器(3)分别有六个子换能器；输入换能器(2)和输出换能器(3)均由两个相同的子结构构成，每个子结构由三个子换能器串联，再与对称的三个子换能器并联构成。

2.根据权利要求1所述的基于电容加权的扇形单相单向换能器声表滤波器，其特征在于：所述三个子换能器的指对数分别为n₂，n₃和n₄，三个子换能器的电容与其指对数成正比，加在三个子换能器上的总电压为v₀，则三个子换能器上的电压表示为：

vi=v0(1/ni)1/n2+1/n3+1/n4,i=2,3,4]]>

每个子换能器的电容与输入换能器(2)或输出换能器(3)的指对数成正比，加在子换能器上的电压差与子换能器的电容成反比，用于实现输入换能器(2)或输出换能器(3)的加权。

3.根据权利要求1所述的基于电容加权的扇形单相单向换能器声表滤波器，其特征在于：所述输入换能器(2)和输出换能器(3)均采用单相单向结构，使换能中心与反射中心有适当移位，使一个方向的发射声波与反射声波正向叠加，另一方向反相相消，实现声波的单相传播。

4.根据权利要求1所述的基于电容加权的扇形单相单向换能器声表滤波器，其特征在于：所述输入换能器(2)和输出换能器(3)采用扇形结构排列，所述声表滤波器在与传播方向垂直的方向孔径渐变，声表滤波器的频响由多个窄带滤波器频响叠加而成，用于实现相对带宽较大的声表滤波器；所述声表滤波器中心频率140MHz，1dB带宽8.2MHz，40dB带宽11.6MHz，损耗8.3dB，带外抑制大于40dB的基片材料采用YZ铌酸锂。