[发明专利]一种中高频宽带多指向性发射基阵实现方法

权利要求书

1.一种中高频宽带多指向性发射基阵实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：选用颗粒型匹配层换能器作为发射换能器阵元，根据设备工作的中心频率和压电陶瓷颗粒的纵向声速来选择压电陶瓷颗粒的高度；

步骤2：确定压电陶瓷颗粒的长、宽以及颗粒个数；

步骤3：将颗粒型匹配层换能器所有的压电陶瓷颗粒正极和负极分别并联；

步骤4：制作4个按照步骤1-3组成的颗粒型匹配层换能器并组成单层换能器子阵；

步骤5：制作4个按照步骤4获得的单层换能器子阵并组成位于同一轴线上的换能器子阵，其中相邻之间的单层换能器子阵的旋转角度为22.5°；

步骤6：最后在换能器子阵外侧及上面灌注一层聚氨酯橡胶进行水密，即获得中高频宽带多指向性发射基阵。

2.根据权利要求1所述的中高频宽带多指向性发射基阵实现方法，其特征在于，所述步骤2的压电陶瓷颗粒的高度是其长和宽中最大尺度的2倍以上。

3.根据权利要求1所述的中高频宽带多指向性发射基阵实现方法，其特征在于，所述颗粒型匹配层换能器工作带宽达到一个倍频程时取陶瓷颗粒占空比为50％左右。

4.根据权利要求1所述的中高频宽带多指向性发射基阵实现方法，其特征在于，所述步骤4中还包括：加工若干方形圆孔定位件和；若干三角形定位件，将每个颗粒型匹配层换能器的压电陶瓷端面向内、辐射端面向外，自上而下依次固定于方形圆孔定位件的不同侧面上；再在颗粒型匹配层换能器左右两侧拼装三角形定位件进行定位，即完成一个可以向水平面上4个不同方向各自发射声波的单层换能器子阵。

5.根据权利要求1所述的中高频宽带多指向性发射基阵实现方法，其特征在于，所述步骤5中还包括：将4个单层换能器子阵自上而下依次排列为4层；以顶层单层换能器子阵为基准，下层的单层换能器子阵相对于上层的单层换能器子阵依次沿逆时针方向旋转22.5°，即完成一个每层的单层换能器子阵间的旋转角度为22.5°的换能器子阵。

6.根据权利要求5所述的中高频宽带多指向性发射基阵实现方法，其特征在于，每层所述单层换能器子阵之间通过方形圆孔定位件进行连接。

7.根据权利要求5所述的中高频宽带多指向性发射基阵实现方法，其特征在于，每层所述单层换能器子阵之间设置有去耦软木垫。

8.根据权利要求1或5所述的中高频宽带多指向性发射基阵实现方法，其特征在于，所述步骤5中的每个颗粒型匹配层换能器的水平波束开角为22.5°。