РАДИОЭЛЕКТРОНИКА

ВОЛНОВОДНЫЕ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЕ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ НА ОСНОВЕ АНТИСИММЕТРИЧНОЙ ВОЛНЫ ЛЭМБА НУЛЕВОГО ПОРЯДКА
Кузнецова И. Е., Зайцев Б. Д., Бородина И. А.
Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова, Саратовский филиал, Российская академия наук, http://www.soire.renet. Ru
410019 Саратов, Российская Федерация
Колесов В. В., Скнаря А. В., Петрова Н. Г.
Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова, Российская академия наук, http://www.cplire.ru
125009 Москва, Российская Федерация
Носов А. В.
Институт Океанологии им. П.П. Ширшова, Российская академия наук, http://www.ocean.ru
117997 Москва, Российская Федерация

Поступила в редакцию 25.11.2011

В работе предложено использовать в качестве гидроакустического волноводного излучателя объемной акустической волны в жидкость пьезоэлектрическую пластину, поддерживающую распространение антисимметричной волны Лэмба нулевого порядка (А0). Проведено теоретическое и экспериментальное исследование диаграммы направленности такого излучателя в полосе частот 89-107 кГц. Обнаружено, что существует возможность реализации углового сканирования акустическим лучом путем изменения частоты А0 волны. Показано, что такой способ немеханического сканирования может быть реализован в простом устройстве, в отличие от сложных излучающих систем типа фазированных антенных решеток. Полученные результаты находятся в хорошем соответствии с теоретическими данными.

Ключевые слова: гидроакустика, пьезоэлектрические пластины, волна Лэмба, диаграмма направленности, управление углом излучения.

УДК 534.2

Библиография – 17 ссылок.

РЭНСИТ, 2011, 3(2):3-11

ЛИТЕРАТУРА

Hill CR (ed.). Physical principles of medical ultrasonics. Chichester: Ellis Horwood, 1986.
Rajendran V, Palanichami P and Raj B. Science and technology of Ultrasonics. New Delhi, Narosa Publishing House, 2003.
Joshi SG, Zaitsev BD. Low-profile transducer for flow meters. US Patent No. 6, 609, 430 B1, 2002.
Maltzev Yu, Prokopchik S. Underwater sound waveguide running wave transducers for shallow water acoustics. SWAC’97, 1997:615-620.
Joshi SG, Zaitsev BD, Kuznetsova IE. Miniature, high efficiency transducers for use in ultrasonic flow meters. Journ. of Applied Phys., 2009, 105(3):034501.
Joshi SG, Zaitsev BD, Kuznetsova IE. Efficient mode conversion transducers for use in ultrasonics flow meters. Proc. of IEEE Ultrasonics Symp, 2009:1491-1494.
Kuznetsova IE, Zaitsev BD, Joshi SG and Teplykh AA. Effect of a liquid on the characteristics of antisymmetric Lamb waves in thin piezoelectric plates. Acoustical Physics, 2007, 53(5):557–563.
Watkins RD, Cooper WHB, Gillespie AB, Pike RB. The attenuation of Lamb waves in the presence of a fluid. Ultrasonics, 1982, 20:257-264.
Zaitsev BD, Joshi SG, Kuznetsova IE, Borodina IA. Acoustic waves in piezoelectric plates bordered with viscous and conductive liquids. Ultrasonics, 2001, 39(1):45-50.
Oliner AA (ed.). Acoustic Surface Waves. In: Topics in Applied Physics. Vol. 24, Chap. 2. Berlin, Springer-Verlag, 1978.
Brekhovskikh LM. Waves in layered media. New York, Academic Press, 1980.
Campbell JJ, Jones WR. Propagation of surface waves at the boundary between a piezoelectric crystal and a fluid medium. IEEE Trans. on Ultrason., Ferroel. and Freq. Contr. , 1970, 17(2):71-76.
Joshi SG, Jin Y. Propagation of ultrasonic Lamb waves in piezoelectric plates. J. of Appl. Phys. , 1991, 70(8):4113-4120.
НИИ «ЭЛПА», каталог «Сегнетомягкие материалы»: http://www.elpapiezo.ru/Catalogs/ Catalog_of_piezoceramic.pdf (доступ 25.11.2011).
Pachner J. On the dependence of directivity patterns on the distance from emmiter. J. Acoust. Soc. Amer. , 1956, 28(1):86-90.
Morgan DP. Surface-wave devices for signal processing. Amsterdam, Elsevier, 1985.
Born M, Wolf E. Principles of optics. Ch.8. London, Pergamon, 1986.

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайте http://elibrary.ru