安泰ATA-4051高壓功率放大器在仿生水下聲接收器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)名稱：ATA-4051功率放大器在仿生水下聲接收器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仿生水下聲接收器的接收靈敏度與接收指向性

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：搭建了水下聲學(xué)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究仿生水下聲接收器的接收增益與接收指向性。

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：水聽(tīng)器、水聲換能器、功率放大器、數(shù)據(jù)采集卡、PC等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)主要由PC、數(shù)據(jù)采集卡、功率放大器、換能器和水聽(tīng)器等組成，實(shí)驗(yàn)設(shè)置如圖1所示。PC通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡產(chǎn)生激勵(lì)脈沖波形，經(jīng)功率放大器放大后施加到水聲換能器上，向水中輻射聲波。水聽(tīng)器嵌入于仿生聲接收器后端，實(shí)時(shí)接收水中的聲壓幅值。換能器距離仿生聲接收器0.5m，測(cè)量仿生聲接收器的頻率響應(yīng)與接收增益。換能器以仿生聲接收器為圓心進(jìn)行移動(dòng)，產(chǎn)生不同入射方向的聲波，測(cè)量仿生聲接收器的接收指向性曲線。

圖1仿生聲接收器的實(shí)驗(yàn)設(shè)置

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果較為吻合，仿生聲接收器使水聽(tīng)器在15到90kHz的平均接收增益約3.9dB，22kHz的接收增益最大（7.3dB）。結(jié)果表明仿生聲接收器具有增強(qiáng)水下寬帶聲接收的能力（圖2）。

此外，水聽(tīng)器原本是全向接收的，仿生聲接收器能使其形成顯著的指向性聲接收。左右耳接收在16kHz的3dB波束寬度分別為42°和47°，在32kHz的3dB波束寬度分別為32°和30°（圖3）。

圖2仿生聲接收器的接收增益

圖3仿生聲接收器的接收指向性

審核編輯 黃宇