一种用于远距离高分辨率鱼探仪的声基元

张鸿磊 王艳 胡健辉 赵欢

(上海船舶电子设备研究所，上海，201108)

随着世界各国对海洋生物资源的勘探，鱼探仪成为近年来的研究热点。水平鱼探仪具有宽带、高分辨率和远距离工作的优势且多为圆柱阵，可实现水平方向全向探测[1]。纵振子换能器结构简单，易于安装组成圆柱阵，所以鱼探仪声基元多采用该类型换能器。但传统纵振子换能器多为窄带单频工作[2]，节点安装与尾端固定方式不利于圆柱阵拼装和体积的减小，无法满足需求。本文利用电路匹配实现纵振子换能器宽带工作，设计的壳体连接方式可适用于小型化鱼探仪组成圆柱阵时声基元的安装固定。

1 声基元总体设计

1.1 声基元结构

本文设计的纵振子换能器及测试壳体结构见图1。纵振子换能器选用夹心式换能器，通过预应力螺杆连接前盖板、后盖板、压电晶堆及电极片。匹配电路通过四脚塑料支架安装固定于纵振子换能器后盖板。匹配电路的螺杆可以调节线圈数从而改变换能器总体的阻抗值。纵振子换能器利用O型密封圈和金属测试壳体进行水密连接，并通过金属测试壳体内部的圆台型凹槽定位。该种定位结构可适用于小型化鱼探仪圆柱阵成阵时声基元的安装。声基元组成圆柱阵结构示意图如图2 所示。

1.2 纵振子换能器设计

纵振子换能器成阵定位时，一般采用尾端固定、节点固定和头部固定。采用节点固定的方式组成圆柱阵实施较困难；尾端固定不仅增加了基阵的总体质量还加大了基阵内部排线的难度；……