单指向性水听器的研究

对二元基阵经电子移相形成单指向性的原理进行了理论分析。并采用三种形状不同的压电材料作为基阵的基元，制作了三种水听器，实验测定结果与理论结果一致，获得较好的单指向性。     

单指向性水听器指向性影响因素的研究

对二元相控阵单指向性水听器的指向性影响因素进行了理论分析，并对部分影响因素进行了实验验证。结果表明，两个基元输出信号的幅值发生变化，或者其移相角度发生漂移，都会对单指向水听器的性能产生影响。这为单指向性水听器的设计制作提供了一定的参考依据。     

单指向性水听器指向性影响因素的研究

对二元相控阵单指向性水听器的指向性影响因素进行了理论分析 ,并对部分影响因素进行了实验验证。结果表明 ,两个基元输出信号的幅值发生变化 ,或者其移相角度发生漂移 ,都会对单指向水听器的性能产生影响。这为单指向性水听器的设计制作提供了一定的参考依据。     

水声换能器指向性因数测量精度的分析

指向性因数（或指向性指数）不仅是水声换能器的一个重要参数，也是声呐方程式中的一个重要参数。本文对于目前国内最常使用的三种测量和计算指向性因数的方法及其可能达到的测量精度作了深入和具体的分析。实验和计算结果表明：目前这些方法可能达到的精度约为±0．5～1．0dB。     

基于指向性换能器水声传感器网络功率控制算法

为了实现环境友好的通信,提高信道空间复用率进而提高网络吞吐量,提出了一种采用指向性换能器的水声传感器网络功率控制算法.设计支持指向性的邻节点发现过程,使节点获取信道信息,以归一化系统容量最大化及对邻近节点的干扰最小化为目标建立效用函数.以海洋生物发声影响阈值为限定条件,通过求解最大化效用函数的最优解对节点进行功率控制.该算法既能缓解隐藏终端和暴露终端问题,又能避免干扰海洋生物.仿真结果表明:相比于全向通信,对于不同的换能器波束宽度,本算法可使网络的能耗降低,吞吐量提高2~3倍,端到端延时降低20%~30%.     

典型活塞换能器声场分布及其指向性

为了比较分析形状各异的声源声场分布及指向特性,利用瑞利积分和加法定理,计算出5种典型活塞声源辐射声场的远场声压分布和指向性函数,分析了辐射频率和几何尺寸对指向性的影响,并采用MATLAB进行二维及三维的仿真模拟。结果表明,方形(环)活塞的指向性要好于等面积的圆形(环)活塞的指向性;在活塞尺寸不变的情况下,频率增大,所有形状活塞换能器指向性均增强;当频率和外径不变时,内径尺寸对环形活塞指向性影响较小;当频率和内径不变时,外径越大,环形活塞指向性越好。     

用于自由臂三维重建的换能器阵列指向性研究

使用超声探头进行自由臂三维重建时,手持超声探头的换能器阵列形式会对探头的指向性产生影响.根据声波叠加原理,结合手持超声探头的尺寸范围,从单个阵元的指向性问题入手,推导了线阵、凸阵和面阵三种自由臂三维重建常用的换能器阵列形式的声压表达式.提出一种适合手持超声探头的指向性评价方法,通过调整换能器阵列的相关参数,计算出当前的各项指向性指标.最后通过改变换能器阵元的尺寸、数量、间距、排列方式等参数,对评价方法做了大量的测试,分析和对比相同参数下不同阵列形式的指向性,找到一种适合在自由臂三维重建的线阵超声换能器阵列,对自由臂三维重建的研究提供了参考.     

压电换能器在海洋工程中的应用

简要介绍了声纳的原理及其换能器振动模式，旁视声纳换能器设计的特殊问题，换能器最佳频率的选择、换能器指向性、换能器乘积阵理论和结构以及换能器在海洋工程中的应用     

低频弯张换能器指向性数值计算及实验测试

应用亥姆霍兹积分方程与有限元方法，建立了换能器在水中的振动方程，导出了换能器辐射声场指向性公式．实验结果表明，在谐振频率1．16kHz处，换能器水平面上的辐射指向性呈现各向均匀分布的特点，这与理论计算结果一致．     

线阵阵元间距和宽度对波束指向性的影响

基于阵元尺寸及间距变化对超声波束指向性的影响,分析了阵列换能器的指向性特征.针对要求波束指向特性指标严格的阵列换能器,研究了其阵元宽度和间距的变化对波束指向性的影响.结果表明,阵元尺寸差异对主波束的宽度无影响,增大阵元宽度可以增大声压幅值并提高接收信号的信噪比.阵元宽度和阵元间距同时变化对波束的指向性影响较大.经过对部分阵元间距及宽度变化的阵列换能器指向性的仿真实验,说明理论分析是可行的.     

试论嫉妒的指向性

本着重探讨嫉妒的指向性特征、嫉妒指向性产生的条件及其特点。     

一种用于压电陶瓷水听器极性检测的方法

压电陶瓷水听器在水声信号检测应用中有着广泛的应用,其极性直接关系到水声信号的相位信息,决定了水声采集数据的质量。文章提出了一种用于压电陶瓷水听器极性检测的方法,该方法通过计算机控制激励模块(测试盒)产生主动式测试信号源,并配合极性测试算法分析水听器所采集到的波形信息,判断出水听器的极性。测试结果表明,该方法能够快速有效地对待测水听器极性做出准确判断,且简单可靠,可广泛应用于水声信号检测领域中。     

基于阵列指向性分析的超声阵列设计

本文重点做了圆形阵列和矩形阵列的指向性分析,给出了阵列排列依据。分析了阵列换能器各参数对换能器声场的影响。分析了如何设置阵列的参数,在满足使用要求的前提下,实现最高性价比。     

水声数据传输中较大功率高可靠性发射机的研究

为了把电信号转成声波进而在海洋信道中传输，研制一种高可靠性的水声发射机显得格外重要，通过研究水声发射机较大功率应用时，传统推挽功放在采用方波激励驱动电抗性负载所面临的可靠性问题，进一步提出在电路上的各种改进措施，从而避免了因空载、单边激励等原因对功率器件的损坏，并且通过长期的出海考验，证实了改进后发射机的高可靠性，因此对整机的性能有很大的改善，同时这些改进方案对于提高结采用ＰＷＭ信号驱动电抗性负载     

阶梯型圆盘的指向性及相关因素研究

针对自由边界条件的阶梯圆盘,以带有一个上凸的阶梯为例,将盘面视为中心盘面和圆环面两部分组成,利用瑞利积分、声场迭加的方法,对阶梯盘的指向性进行计算,计算结果与Gallego测试的结果相吻合.进一步分析了阶梯盘指向性与材料、基底厚度等之间的关系.结果表明:指向性与阶梯盘材料关系并不显著;在相同谐振频率下,随着阶梯盘基底厚度的增加,主瓣的指向性将越尖锐,同时副瓣也变得窄细、尖锐.     

基于圆形活塞声源的椭圆形阵列的指向性研究

构建了基于圆形活塞声源的椭圆形阵列,利用Bridge乘积定理计算了阵列的指向性表达式,采用控制变量法并利用Matlab软件对其指向性进行可视化和分析,得出了该阵列的指向性随阵元的数目、椭圆阵列的短半轴、长半轴、波数等参数的变化特点.为椭圆形阵列的设计提供了参考,有一定的实际意义.     

夹心型换能器制作中应力的研究

研究了夹心型换能器制作中所产生的应力,由平衡方程,连续方程和边界条件,从理论上推导出夹心型换能器在粘合固化时,PZT压电陶瓷所产生的应力计算公式,并计算出夹心型换能器粘合的最佳固化温度,以保证在高温条件下固化,既提高粘结强度又避免由于高温固化产生过大的应力而导致压电陶瓷破裂,从而提高了换能器制作的成品率和换能器的电声性能,经厦门海洋仪器厂生产实践证明效果良好,换能器的合格率达98％,电声性能稳定。