High-efficiency ultra-low frequency electrodynamic transducer based on multi-vibrator mutual radiation
Abstract
超低频电动式换能器的电声效率极低（通常不大于1%），搭载到水下无人航行器上使用时对载体的能源需求量过大，限制了无人航行器的连续工作时间.提出了基于多元振子互辐射效应改善电动式换能器的电声效率.建立了多元振子高效超低频电动式换能器的等效电路模型，理论计算了多元振子之间的互辐射阻抗.得益于多元振子之间近距离排列产生的强烈互辐射作用，每个振子在多元模型中的辐射阻为单独辐射时的N倍.研究了单个振子在多元模型中的辐射声功率、电声效率的改善效果，制作了六元振子电动式换能器实验样机对理论模型进行了实验验证，测试结果与理论分析结果符合较好.相比传统单振子结构，多元振子电动式换能器的辐射声功率增加至N2倍，电声效率提升至N倍.该研究成果可以为电动式换能器在依赖电池供给能源的水下平台中的应用提供理论基础和设备保障.
Fields of Study & Subjects
Ultrasonics and Acoustic Wave Propagation
Underwater Acoustics Research
Acoustic Wave Phenomena Research
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 8
- Publication date
- 1 January 2026