【功率放大器應用】高頻寬帶水聲換能器研究

隨著水聲信號處理技術的快速發展，為了獲取更多的水下信息，提升聲吶的探測和識別效果，須使得脈沖激勵下的聲吶的余震信號盡量小，即機械品致因數值較低，這就要求設計制作高頻寬帶聲吶，高頻寬帶換能器是高頻寬帶聲吶信號產生和獲取的基礎。一方面，可以提升整個聲吶系統的性能。攜帶更多的信息進行水下探測與識別；另一方面在信號傳輸上也具有顯著優勢，如減少波形畸變、提高可靠性和保密性、提高系統分辨率等。

在水下通信系統中，水聲信號往往通過功率放大器激勵，通過換能器進行遠距離的水下傳輸，經過接收端接收信號放大，傳遞信息。在這過程中，高頻寬帶換能器有著重要的作用。

高效率寬帶換能器實現的主要困難在于壓電材料之間的聲阻抗失配，從而降低了換能器在水中的透射效率。聲波由壓電材料垂直傳遞到水介質中時，由于兩者的聲阻抗相差較大，大部分聲波在界面處被反射﹐只有小部分聲波能夠透射。通過在壓電晶片的輻射端添加匹配層，能夠實現壓電材料的聲阻抗與工作介質(例如水)之間聲阻抗的過渡﹐有利于聲能的傳播。匹配層換能器在水中工作的物理結構模型如圖所示。

高效率寬帶換能器的實現，使得水聲信號的處理速度得到快速的發展，當然，這也不是決定水聲信號傳播速度的因素。聲吶系統中各個部件功能的不斷升級，都給水聲信號傳播速度帶來了一定的影響。ATA系列水聲功率放大器，近年來被廣泛的應用在水聲信號傳播研究及實際應用領域，得到了積極的評價。ATA-L系列水聲功率放大器具有寬頻帶，大功率等特點，最大輸出1020Vrms電壓，1000VA功率，可驅動0~100%的阻性或非阻性負載。

ATA-L參數指標：

輸出阻抗匹配調節檔位：