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公开(公告)号：CN103414987A
公开(公告)日：2013-11-27
申请号：CN201310316705.X
申请日：2013-07-25
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H04R17/00
Abstract: 本发明涉及一种采用PVDF薄膜以及压电陶瓷晶片堆作为敏感元件的换能器，包括发射换能器和收发换能器。该发射换能器包括PVDF薄膜、连接PVDF薄膜的发射端和连接发射端的压电陶瓷晶片堆。该收发换能器包括PVDF薄膜、连接PVDF薄膜的发射端、连接发射端的压电陶瓷晶片堆以及连接PVDF薄膜的前置放大电路。本发明的换能器中，PVDF薄膜振动采用径向振动模态，压电晶堆振动采用厚度振动模态，通过模态耦合可实现宽带发射声波，并由于PVDF薄膜具有较低的声阻抗，可以提高换能器能量转换效率。本发明的换能器具有发射频带宽、接收灵敏度高等特点，可广泛用于水下通信、探测、目标定位、跟踪等，成为声纳系统的重要部件。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103841499B
公开(公告)日：2017-10-13
申请号：CN201410062293.6
申请日：2014-02-24
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明提供一种施加预应力的叠堆压电圆管换能器，包括内衬管，套装在所述内衬管外部的叠堆多层压电圆管，以及对所述叠堆多层压电圆管施加预应力的装置。本发明采用多个叠堆压电圆管叠堆，振子的振动为多个圆管径向振动的迭加，以提高换能器的灵敏度；由于各圆管的半径不等，各管的谐振频率不同，使得换能器振动系统存在多种振动模态，可扩展换能器的工作频带；应用柱状圆管的结构，使换能器可获得水平全向的波束指向性；采用玻璃纤维缠绕叠堆压电圆管，施加预应力提高压电换能器可承载功率，进而提高换能器的可靠性。
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公开(公告)号：CN103841499A
公开(公告)日：2014-06-04
申请号：CN201410062293.6
申请日：2014-02-24
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明提供一种施加预应力的叠堆压电圆管换能器，包括内衬管，套装在所述内衬管外部的叠堆多层压电圆管，以及对所述叠堆多层压电圆管施加预应力的装置。本发明采用多个叠堆压电圆管叠堆，振子的振动为多个圆管径向振动的迭加，以提高换能器的灵敏度；由于各圆管的半径不等，各管的谐振频率不同，使得换能器振动系统存在多种振动模态，可扩展换能器的工作频带；应用柱状圆管的结构，使换能器可获得水平全向的波束指向性；采用玻璃纤维缠绕叠堆压电圆管，施加预应力提高压电换能器可承载功率，进而提高换能器的可靠性。
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公开(公告)号：CN103824934B
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201410085486.3
申请日：2014-03-10
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/37 , H01L41/113
Abstract: 本发明涉及一种曲面压电复合材料的制备方法以及叠堆圆管换能器。该制备方法包括：1）在第一方向对压电陶瓷进行切割；2）在切割缝隙内浇注树脂；3）在与第一方向垂直的第二方向进行切割；4）在第二方向的切割缝隙内填充柔性材料；5）对填充柔性材料后的复合材料片材进行弯曲，形成曲面形状；6）溶蚀第二方向的缝隙内填充的柔性材料；7）在溶蚀后的第二方向的缝隙内浇注树脂，形成曲面形状的压电复合材料。该换能器的敏感元件包括若干叠堆的压电圆管，压电圆管采用上述曲面压电复合材料。本发明能够制备曲面状（圆管或圆弧）的压电复合材料，弥补了现行复合材料宽带换能器波束开角有限的缺陷，能够实现宽带水平全向地辐射声波。
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公开(公告)号：CN103824934A
公开(公告)日：2014-05-28
申请号：CN201410085486.3
申请日：2014-03-10
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/37 , H01L41/113
Abstract: 本发明涉及一种曲面压电复合材料的制备方法以及叠堆圆管换能器。该制备方法包括：1）在第一方向对压电陶瓷进行切割；2）在切割缝隙内浇注树脂；3）在与第一方向垂直的第二方向进行切割；4）在第二方向的切割缝隙内填充柔性材料；5）对填充柔性材料后的复合材料片材进行弯曲，形成曲面形状；6）溶蚀第二方向的缝隙内填充的柔性材料；7）在溶蚀后的第二方向的缝隙内浇注树脂，形成曲面形状的压电复合材料。该换能器的敏感元件包括若干叠堆的压电圆管，压电圆管采用上述曲面压电复合材料。本发明能够制备曲面状（圆管或圆弧）的压电复合材料，弥补了现行复合材料宽带换能器波束开角有限的缺陷，能够实现宽带水平全向地辐射声波。
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公开(公告)号：CN103414987B
公开(公告)日：2016-08-10
申请号：CN201310316705.X
申请日：2013-07-25
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H04R17/00
Abstract: 本发明涉及一种采用PVDF薄膜以及压电陶瓷晶片堆作为敏感元件的换能器，包括发射换能器和收发换能器。该发射换能器包括PVDF薄膜、连接PVDF薄膜的发射端和连接发射端的压电陶瓷晶片堆。该收发换能器包括PVDF薄膜、连接PVDF薄膜的发射端、连接发射端的压电陶瓷晶片堆以及连接PVDF薄膜的前置放大电路。本发明的换能器中，PVDF薄膜振动采用径向振动模态，压电晶堆振动采用厚度振动模态，通过模态耦合可实现宽带发射声波，并由于PVDF薄膜具有较低的声阻抗，可以提高换能器能量转换效率。本发明的换能器具有发射频带宽、接收灵敏度高等特点，可广泛用于水下通信、探测、目标定位、跟踪等，成为声纳系统的重要部件。
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