[发明专利]换能器指向性波束的电激励方法

说明书

本发明涉及一种换能器的电激励方法，尤其是低频圆环换能器指向性波束的电激励方法，利用低频圆环换能器的四个辐射头所发声波幅值和相位的干涉，使低频圆环换能器一侧的声压发生明显的抑制，而相对的另一侧声压发生叠加，使低频圆环换能器产生指向性波束。本发明提供的低频圆环换能器指向性波束的电激励方法可以使低频换能器在不使用障板的情况下轻松实现指向性发射，大大减轻了原来使用障板法产生指向性的换能器的体积和重量。

技术领域

本发明涉及一种换能器的电激励方法，尤其是低频圆环换能器指向性波束的电激励方法。

背景技术

低频换能器的发声波长远远大于换能器自身的尺寸，因此大多数的低频换能器都是全指向性的，而指向性换能器可以提高信噪比、增加通信距离，由此可见使低频换能器产生指向性有其非常重要的意义。通常的做法是在换能器的一侧加上反声障板，这样就可以使低频换能器产生指向性发射波束。

如图3所示，利用障板产生指向性也有其局限性，一般对于低频换能器效果不太好，因为对于低频换能器，其产生的声波波长比较长，因此需要的障板会很大，十分不利于安装。根据声波绕射定律可知，当障板的尺寸比声波波长大的时候才能产生较好的指向性，否则会产生绕射，使障板无效。例如一个500Hz的发射换能器，其水中的波长为3m，因此需要一个至少3m大的障板，这种情况下安装障板会很不方便。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种可以使低频换能器在不使用障板的情况下轻松实现指向性发射，大大减轻了原来使用障板法产生指向性的换能器的体积和重量的低频圆环换能器指向性波束的电激励方法，具体技术方案为：

低频圆环换能器指向性波束的电激励方法，利用低频圆环换能器的四个辐射头所发声波幅值和相位的干涉，使低频圆环换能器一侧的声压发生明显的抑制，而相对的另一侧声压发生叠加，使低频圆环换能器产生指向性波束。

进一步的，包括以下步骤：

步骤一、对低频圆环换能器进行电压分配计算，所述电压分配关系为：

V_a＝V₁+V₂＝1+n

V_b＝V₁+0＝1

V_c＝V₁-V₂＝1-n

V_d＝V₁+0＝1

步骤二、根据上述电压分配关系给低频圆环换能器的每个晶堆加激励电压。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的低频圆环换能器指向性波束的电激励方法可以使低频换能器在不使用障板的情况下轻松实现指向性发射，大大减轻了原来使用障板法产生指向性的换能器的体积和重量。

附图说明

图1是低频圆环换能器的结构示意图；

图2是单极子与偶极子叠加后形成指向性波束的原理图；

图3是现有技术中采用障板产生指向性的检测示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

对于如图1所示的低频圆环换能器，有四个纵向振子共用一个中心质量块。

如图1和图2所示，低频圆环换能器指向性波束的电激励方法，利用低频圆环换能器的四个辐射头所发声波幅值和相位的干涉，使低频圆环换能器一侧的声压发生明显的抑制，而相对的另一侧声压发生叠加，使低频圆环换能器产生指向性波束。

具体的，包括以下步骤：