[发明专利]一种浅水多波束声纳U型发射阵实现方法

摘要

本发明涉及一种浅水多波束声纳U型发射阵实现方法，本发明首先利用匹配层来激发偶次模态，拓展换能器的带宽；其次利用匹配层来构建一个U型辐射面，以实现边缘波束比中心波束高12～15dB；最后还利用了多个换能器上下同心堆叠，以达到垂直维束控的目的。本发明有益的效果：具有结构简单、工艺可靠、带宽宽、水平波束局部起伏小、可垂直束控、电声效率高的优点。

主权项

一种浅水多波束声纳U型发射阵实现方法，其特征是：包括如下步骤：步骤一：根据工作中心频率f及陶瓷颗粒的纵向声速v确定陶瓷颗粒的高度h，即h＝v/(2f)，之后确定陶瓷颗粒的长度a和宽度b；步骤二：根据所需的带宽选择陶瓷颗粒与匹配层之间的占空比γ，占空比是指陶瓷颗粒与匹配层粘接的面积与匹配层面积之比；步骤三：根据所需的指向性设计U型阵的阵形，选用悬链线阵型y(x)＝(cosh(Ax)‑1)/A，以实现边缘波束比中心波束高12～15dB；其中x表示阵形的横坐标，y表示阵形的纵坐标，A为阵形参数，决定了阵形的纵横比例关系；步骤四：根据占空比选择支撑骨架底盘的厚度t、横挡的厚度d，使得(a*b)/((a+d)*(b+2t))＝γ，后挡的形状由步骤三中公式所确定，用来定位陶瓷颗粒，硬质泡沫条用来使陶瓷颗粒与后挡去耦；步骤五：按步骤三、四计算的尺寸加工一个支撑骨架，再加工一个带有销钉孔的U型铁心，套合在支撑骨架内部，用于多个U型铁心的定位；步骤六：把陶瓷颗粒放入支撑骨架的横挡之中，并把陶瓷颗粒的正、负极用导线并联起来；步骤七：盖上上盖板，浇注匹配层，并把匹配层打磨到相应的厚度和高度；步骤八：重复步骤五至步骤七，这样得到多个匹配层U型换能器；步骤九：用销钉把多个匹配层U型换能器通过定位铁环上的销钉孔上下同心装配好，且在每两个匹配层U型换能器之间插入一层去耦软木橡皮；步骤十：在装配好的匹配层U型换能器外部灌注聚胺脂水密层，其厚度不小于3mm。