[发明专利]降低宽波束发射换能器指向性起伏的方法和换能器

说明书

本申请涉及一种降低宽波束发射换能器指向性起伏的方法和换能器，属于换能器技术领域，包括：换能器包括N个基元层模块，N为大于2的整数；在N为奇数时，第一个基元层模块的两侧对称设置有（N‑1）/2个基元层模块，且从第一个基元层模块往外层基元层模块每个基元层模块中基元的个数不断减少；在N为偶数时，中心两个基元层模块中的基元的个数相同，中心两个基元层模块的两侧对称设置有（N‑2）/2个基元层模块，且从中心两个基元层模块往外层基元层模块每个基元层模块中基元的个数不断减少。达到了可以改善宽波束发射换能器指向性以及远场辐射能量的不均匀性，提高波束内有效声源级的效果。

技术领域

本申请涉及一种降低宽波束发射换能器指向性起伏的方法和换能器，属于换能器技术领域。

背景技术

声呐实际应用中，为获得大的观察范围，需要发射换能器具有较宽的波束和较高的声源级，所以换能器一般采用弧形换能器。宽波束发射换能器可以由若干基元排列成的圆弧形阵列。发射换能器通常在垂直方向上先排列成线列阵获得一定的垂直波束开角，再由线列阵沿圆弧排列成弧形阵列，其结构见请参考图1。使用基元1辐射面尺寸较大时，这种弧形阵列实际是均匀折线阵列，按常规方式排列成阵会导致指向性起伏较大，降低波束内有效声源级，并造成远场声照射能量不均匀。

发明内容

本申请提供了一种降低宽波束发射换能器指向性起伏的方法和换能器，可以解决现有方案中换能器的指向性起伏较大，波束内有效声源级低以及远场声照射能量不均匀的问题。本申请提供如下技术方案：

第一方面，提供了一种换能器，所述换能器包括N个基元层模块，N为大于2的整数；

在N为奇数时，第一个基元层模块的两侧对称设置有（N-1）/2个基元层模块，且从第一个基元层模块往外层基元层模块每个基元层模块中基元的个数不断减少；

在N为偶数时，中心两个基元层模块中的基元的个数相同，中心两个基元层模块的两侧对称设置有（N-2）/2个基元层模块，且从中心两个基元层模块往外层基元层模块每个基元层模块中基元的个数不断减少。

可选的，相邻两个基元层模块中减少的基元的个数为k，k为正整数。

可选的，相邻两个基元层模块中减少的基元的个数不同。

第二方面，提供了一种降低宽波束发射换能器指向性起伏的方法，所述方法用于换能器，所述换能器包括N个基元层模块，N为大于2的整数；所述方法包括：

在N为奇数时，将N-1个基元层模块对称设置在第一个基元层模块的两侧，且从第一个基元层模块往外层基元层模块每个基元层模块中基元的个数不断减少；

在N为偶数时，将N-2个基元层模块对称设置在处于中心位置的两个基元层模块的两侧，且从中心两个基元层模块往外层基元层模块每个基元层模块中基元的个数不断减少。

可选的，相邻两个基元层模块中减少的基元的个数为k，k为正整数。

可选的，相邻两个基元层模块中减少的基元的个数不同。

本申请的有益效果在于：

通过将各个基元层模块沿着中间的一个或者两个基元层模块对称设置，且从中间往外层每个基元层模块中的基元的个数不断减少；解决了现有方案中换能器的指向性起伏较大，波束内有效声源级低以及远场声照射能量不均匀的问题；达到了可以改善宽波束发射换能器指向性以及远场辐射能量的不均匀性，提高波束内有效声源级的效果。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是现有方案中换能器的结构示意图；