[发明专利]一种球形指向性声压水听器

说明书

本发明提供了一种球形指向性声压水听器，包括：两个压电陶瓷半球(2)、固定结构、垫片(3)、固定螺钉(4)、硫化透声橡胶(5)、导线(6)；两个压电陶瓷半球(2)由固定结构支撑；垫片(3)、固定螺钉(4)被配置为固定两个压电陶瓷半球(2)和固定结构；导线(6)与两个压电陶瓷半球(2)连接；硫化透声橡胶(5)包覆两个压电陶瓷半球(2)。本发明可以使水听器屏蔽特定方向的信号而不影响其它方向信号接收，并且信号处理方法与传统水听器相同，同时可以提高水听器的空间增益。

技术领域

本发明涉及水声学设备，尤其涉及一种球形指向性声压水听器。

背景技术

声学目标模拟器是伴随水中兵器试验以及军队训练而诞生的武器设备，其工作原理是模拟水中目标，如潜艇、水面舰等，将鱼雷、航弹等武器设备的寻的声信号通过水听器转换为电信号，然后根据模拟目标的特性，在电信号中添加多普勒频移、目标强度等，最后再通过声压水听器将处理后的电信转换为声信号发射出去，从而使实现了声特性的目标模拟功能。

目前随着鱼雷、航弹等武器设备自导体制的进步，对声靶提出了实收实发要求，即模拟器在接收鱼雷、航弹等武器装备的寻的信号的同时发射回波信号。由于声学目标模拟器模拟的武器设备目标强度往往较大，举例而言，最大时可达 28dB，即模拟器接收的信号比自己回波发射的信号约小25倍。然而模拟器却只能接收小信号，而且为了模拟系统的稳定性，收发间声信号差值要求更大，否则系统便会自激。

目前的办法之一是设计谐振式指向性接收水听器或水听器线阵。该类水听器在设计频点附近可以实现较好的指向性控制，但频率远低于设计点时，指向性图向无指向性靠近；频率远高于设计点时，指向性图成尖锐的8字形，开角变得很窄。当前的声学目标模拟器工作频带往往达到2～3个倍频程，全频带内指向性开角要求大。若将水听器的设计频点置于频带的中心，频带内的低频段几乎是无指向性，而高频段指向性开角又很窄，达不到指标要求。

声压水听器存在改进空间。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种球形指向性声压水听器。解决目前声学目标模拟器上使用声压水听器在工作频带内指向性变化大，尤其低频时，几乎无指向性，导致模拟器声学隔离度小，容易自激的问题。

本发明解决该问题采用的技术方案：一种球形指向性声压水听器，包括：两个压电陶瓷半球(2)、固定结构、垫片(3)、固定螺钉(4)、硫化透声橡胶(5)、导线(6)；

两个压电陶瓷半球(2)由固定结构支撑；

垫片(3)、固定螺钉(4)被配置为固定两个压电陶瓷半球(2)和固定结构；

导线(6)与两个压电陶瓷半球(2)连接；

硫化透声橡胶(5)包覆两个压电陶瓷半球(2)；所述固定结构包括连接垫 (8)；连接垫(8)为圆环结构；

两个压电陶瓷半球(2)相互独立形成，并且开口相对地设置于连接垫(8) 外表面，并由连接垫(8)支撑两个压电陶瓷半球(2)开口处；

两个压电陶瓷半球通过连接垫连接组成复合压电陶瓷球；连接垫厚度方向的中线形成为一个圆面，这里叫中心面；在连接垫上沿中心面开两个孔，孔的中心连线经过连接垫圆柱轴线；两个压电陶瓷半球以中心面为对称面，结构尺寸是完全对称的；同时两个压电陶瓷半球的压电特性也相同，外表面用导线连接，内表面各引出一根导线，或内表面用一根导线连接，外表面各引出一根导线，作为水听器的正极和负极。

一种球形指向性声压水听器，包括：两个压电陶瓷半球(2)、固定结构、垫片(3)、固定螺钉(4)、硫化透声橡胶(5)、导线(6)；

两个压电陶瓷半球(2)由固定结构支撑；

垫片(3)、固定螺钉(4)被配置为固定两个压电陶瓷半球(2)和固定结构；