[发明专利]一种U型压电复合材料换能器的制作方法在审
| 申请号： | 201810697425.0 | 申请日： | 2018-06-29 |
| 公开（公告）号： | CN109273590A | 公开（公告）日： | 2019-01-25 |
| 发明（设计）人： | 仲林建;董铭锋;唐军;张秋玉;刘刚华 | 申请（专利权）人： | 中国船舶重工集团公司第七一五研究所 |
| 主分类号： | H01L41/187 | 分类号： | H01L41/187;H01L41/22;G10K9/122 |
| 代理公司： | 杭州九洲专利事务所有限公司 33101 | 代理人： | 陈继亮 |
| 地址： | 311499 浙江省*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 换能器 压电复合材料 波束 高频宽波束 磁控溅射 电极处理 电压发送 工作频率 海上工程 双曲余弦 水下航行 水下探测 压电元件 制作工艺 研磨 聚合物 信号比 避障 水密 蒸镀 固化 灌注 制作 模具 响应 应用 | ||
1.一种U型压电复合材料换能器的制作方法，其特征在于：U型压电复合材料换能器采用U型压电复合材料制作，换能器能形成一个两侧能量相对于中心位置逐渐增强的宽波束。
2.根据权利要求1所述的U型压电复合材料换能器的制作方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)、制作阵元：阵元的横向尺寸小于厚度方向尺寸；
(2)、主波束中心到两侧均匀连续增加使得换能器基阵孔径函数必须连续、均匀变化；同时，使得复合材料孔径函数各点的曲率半径不相同，中心位置的曲率半径小于两侧的曲率半径，而变化的曲率半径通过模具来保证，模具的线型需满足双曲余弦曲线；
(3)、利用定位模具将压电元件按照双曲余弦线型进行排列，然后在元件的缝隙中灌注聚合物，固化后对表面进行研磨，通过磁控溅射或者蒸镀的方式对表面进行电极处理。
3.根据权利要求1所述的U型压电复合材料换能器的制作方法，其特征在于：所述U型压电复合材料其U型采用双曲余弦线型，双曲余弦公式如下：
cosh(x)＝[ex+e-x]/2
其中U型双曲余弦的开口尺寸为0.16m，压电元件的正极方向统一向外。
4.根据权利要求1所述的U型压电复合材料换能器的制作方法，其特征在于：所述压电复合材料的阵元尺寸为2.5mm×2.5mm×4.8mm，材料为PZT4，利用阵元的厚度振动，减小其耦合振动。
5.根据权利要求1所述的U型压电复合材料换能器的制作方法，其特征在于：所述U型压电复合材料换能器指向性的两侧信号比中心位置增加13dB以上。
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