Х.К. Альсаид, П.П. Пивнев
UDK 534.222
https://doi.org/10.56408/2412-8627.2026.37.49.006
Альсаид, Х.К. Расширение рабочей полосы стержневого составного преобразователя / Х.К. Альсаид, П.П. Пивнев // Noise Theory and Practice. – 2026. – Т. 12, № 3 (46). – С. 68-81. – DOI: 10.56408/2412-8627.2026.37.49.006
пьезокерамика, конечно-элементное моделирование, гидролокация, преобразователь типа Tonpilz, широкополосность
Разработка широкополосного преобразователя Tonpilz, работающего на низких частотах, представляет собой серьезную проблему. Цель данного исследования — создание мощного преобразователя Tonpilz с улучшенными широкополосными характеристиками путем оптимизации излучающей накладки. Дальнейшая оптимизация обеспечивает максимальную полосу пропускания без ущерба для передающей характеристики напряжения. Изменение структуры излучающей накладки и его влияние на эффективность преобразователя были исследованы с помощью конечно-элементного анализа и экспериментального анализа. Излучающая накладка модернизировалась путем сверления отверстий по образующей цилиндра, что привело к максимальной полосе пропускания 28,07% при 16 отверстиях и флуктуации передающего отклика преобразователя TVR удалось снизить с 9,61 дБ до 6,39 дБ относительно 1 мПа/В. Кроме того, изготовленная модель также показала хорошее соответствие между конечно-элементным моделированием и изготовленным прототипом. Таким образом, экспериментальная проверка путем разработки прототипа преобразователя подтверждает эффективность предложенных улучшений конструкции.
Х.К. Альсаид
Южный федеральный университет, Таганрог, Россия
П.П. Пивнев
Южный федеральный университет, Таганрог, Россия
Альсаид Х. К. Обзор методов модуляции и применяемых сигналов в гидроакустической связи // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2026. Т. 19, № 4. С. 24-40. doi: 10.32603/2071-8985-2026-19-4-24-40.
Степанов Б. Г. Широкополосный стержневой гидроакустический преобразователь : пат. РФ RU 119552 U1. — Опубл. 20.08.2012, Бюл. № 23. — МПК H04R 1/44, 17/00.
Sun H., Lan Y., Lu W. Design of a Modular Low-Frequency Broadband Transducer for Underwater Acoustic Communication //Journal of Physics: Conference Series. – IOP Publishing, 2026. – Т. 3265. – №. 1. – С. 012015
Dong, H., Li, Y., Li, X., Sang, Y., Chen, Y. A lightweight and small moving coil underwater acoustic transducer based on the optimal design of magnetic circuit //Sensors and Actuators A: Physical. – 2026. – Т. 397. – С. 117241
Kim J., Kim J., Juwon K. Advances in Langevin piezoelectric transducer designs for broadband ultrasonic transmitter applications //Actuators. – MDPI AG, 2025. – Т. 14. – №. 7. – С. 355
Степанов Б.Г. Однонаправленные стержневые преобразователи с накладками клиновидной формы. Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2021. № 8. С. 5-14
Hawkins D. W., Gough P. T. Multiresonance design of a Tonpilz transducer using the finite element method //IEEE transactions on ultrasonics, ferroelectrics, and frequency control. – 2002. – Т. 43. – №. 5. – С. 782-790
Tang, D., Rao, S., Ding, C., Qin, C. Ultrasonic dry-coupling detection with gradient acoustic impedance match layer //Applied Acoustics. – 2025. – Т. 228. – С. 110355.
Butler S. C. Triply resonant broadband transducers, Oceans MTS /IEEE. – 2002. – Т. 4. – С. 29-31.
Butler J. L., Cipolla J. R., Brown W. D. Radiating head flexure and its effect on transducer performance //The Journal of the Acoustical Society of America. – 1981. – Т. 70. – №. 2. – С. 500-503.
Степанов Б.Г. Широкополосные многополуволновые преобразователи //Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». - 2011. - № 8. - С. 63-71.
Muhsen H. K., Pivnev P. P. Hydroacoustic Complex for Studying the Condition of Underwater Engineering Communications of the Cable Network // Int. Ural Conf. on Electrical Power Eng. (UralCon). Magnitogorsk, 2024. P. 1–6. doi: 10.1109/UralCon49858.2024.10224563.
Богородский В.В., Зубарев Л.А., Корепин Е.А., Якушев В.И. Подводные электроакустические преобразователи. Расчет и проектирование Ленинград: Судостроение, 1983. — 248 с.
Альсаид Х. К., Пивнев П. П., Калюта В. И. Моделирование стержневого пьезокерамического преобразователя для оптимизации его геометрических параметров // Изв. СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2025. Т. 18, № 10. С. 38-44. doi: 10.32603/2071-8985-2025-18-10-38-44