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摘要
在声呐系统中，高效率、超宽带的声呐换能器可以提高其成像分辨率，在海底地貌的探测与识别方面需求迫切。传统换能器的带宽拓展常采用单层或多层均匀匹配层的方法来实现，但由于其未能很好地实现阻抗过渡而较难满足换能器在水中的超宽带性能要求。针对超宽带需求提出的一种声阻抗梯度匹配层材料很大程度上弥补了这一缺点，其特性声阻抗具有按z(x)=z1e2αx指数衰减变化的特点。根据解析计算与有限元仿真的结果，通过流体混合物填充3D精准打印的中空圆锥形结构材料的方式研制了该梯度材料并进行了声阻抗性能测试。在此基础上研制了一款梯度匹配层换能器，从试验结果可知梯度匹配层的相对带宽高出传统双匹配层14%,达到试验设计的结果。
