250 kHz收发一体化水声换能器

作者：苏晋涛; 王宏伟^*; 魏彤

来源：应用声学, 2023, 1-10.

• 收发一体
• 高灵敏度
• 有效机电耦合系数

针对水声领域对兼有高效发射和高灵敏度接收、收发工作频带重合、结构一体化高频水声换能器的应用需求，该文研制了一种高灵敏度收发一体水声换能器。该换能器由发射单元和接收单元两部分嵌套组成，发射单元采用1-3复合材料，接收单元采用单金属板压电陶瓷阵列结构。首先，通过有限元模拟确定发射和接收单元频率使其满足收发一体条件；其次接收单元采取改变压电陶瓷结构提升了机电耦合系数，从而提升接收灵敏度；最后制备了换能器样机并进行测试。结果表明，发射单元共振频率和接收单元反共振频均在250 kHz附近，接收灵敏度最高可达-173.5 dB，满足收发一体条件和高灵敏性能。

• 单位
  北京信息科技大学; 机电工程学院