导读:本文包含了换能器匹配论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:匹配层,聚焦换能器,凹球面,优化设计
换能器匹配论文文献综述
刘凯,王冠,郭建中[1]（2019）在《凹球面超声聚焦换能器匹配层的优化设计》一文中研究指出0引言高强度聚焦超声(HIFU)技术在医疗领域应用广泛,迅速发展,而换能器的研制是HIFU技术发展的关键[1]。平面单阵元换能器制作工艺最为简单,但其难以实现声场的优化控制。多阵元换能器阵列可通过控制相位实现聚焦效果,且声强增益高、栅瓣低[2],但制作工艺复杂且成本高。凹球面超声聚焦换能器[3]的声场完全对称,轴向聚焦能力强,可在阵元数目较少的情况下实现高分辨率声场。在换能器的构成中,匹配层有着重要的作用[4],设计匹配层,一是使换能器压电材料声阻抗与人体组织阻(本文来源于《2019年全国声学大会论文集》期刊2019-09-21）
王玉江[2]（2017）在《双路AOTF驱动电路及其超声换能器匹配电路的设计》一文中研究指出光谱成像技术是研究目标物质在不同波长下采集的图像信息和光谱信息,并根据其光谱特征对目标物质进行探测和分析,广泛应用于遥感测量、深空探测等领域。随着光谱成像技术的发展,对其光谱测量范围、光谱分辨率、成像清晰度等要求越来越高。当前采用第四代分光技术的声光可调谐滤光器(Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF)被广泛应用于光谱成像系统,AOTF作为光谱成像系统的分光器件,其工作波长范围、光谱衍射效率及分辨率等参数对光谱成像系统的性能起到决定性的影响,因此研究如何提高AOTF性能参数对AOTF的发展具有一定的现实意义。AOTF的性能主要受到AOTF驱动电路系统和AOTF内部的超声换能器匹配电路的影响,由此,本文设计了一种高性能AOTF驱动电路以及双路超声换能器匹配电路。AOTF作为功率驱动型器件,按其工作所需功率要求,设计了一种具有一定带宽且功率输出稳定的AOTF驱动电路,其输出功率在50~210MHz带宽范围内稳定在33~35dBm,较好地满足AOTF最佳工作要求。超声换能器作为AOTF重要部件,其在不同频率下具有不同的输入阻抗,当AOTF驱动电路的输出阻抗与换能器输入阻抗失配时会产生能量损耗,导致驱动功率无法最大限度的传递给换能器,从而使AOTF光谱衍射效率降低,影响光谱图像清晰度。为此,通过对超声换能器阻抗频率特性的深入研究,运用滤波器网络匹配理论及射频电路理论,设计了一种频带宽、光谱衍射效率及功率效率高的新型匹配电路。在实验测试平台上,对AOTF驱动电路以及双路超声换能器匹配电路进行实验与优化,最终测得AOTF的光谱衍射效率最高达93.9%,光谱带宽小于5nm,双路换能器匹配电路功率效率达到90%以上,提高了在420~1150nm波段范围内的光谱衍射效率及分辨率。最后对光谱成像系统样机进行外景测试,实测目标的成像质量得到明显改善。(本文来源于《中北大学》期刊2017-06-02）
唐一璠,林书玉[3]（2016）在《声子晶体结构在换能器匹配层中的应用》一文中研究指出将声子晶体结构用于换能器匹配层中,利用声子晶体的能带特性改善换能器的匹配性能。研究了厚度振动超声换能器中声子晶体型匹配层的参数变化对换能器频带宽度、发射电压响应和辐射特性的影响,建立了声子晶体型匹配层厚度振动换能器等效电路模型,并利用传输矩阵计算了匹配层的声能量透射系数。研究结果表明:合理选择声子晶体型匹配层的材料和厚度,可以使换能器的频带宽度扩大一倍;并且将换能器的共振频率处于声子晶体结构的通带范围内,可以使声能量透射系数接近于1。(本文来源于《陕西师范大学学报(自然科学版)》期刊2016年02期）
李波波,钟家鑫,杨丹青,王新龙[4]（2015）在《高端超声波换能器匹配层的研究》一文中研究指出超声波换能器已经广泛应用于工业无损检测、医疗诊断等重要领域.同时,随着应用的日益深入,对超声换能器的性能也不断地提出了更高的要求.然而,基于传统的1/4波长匹配技术而制作的超声换能器其带宽等性能已经远远不能满足需求,亟需开发新一代宽带高效的阻抗匹配技术.从非均匀媒质的声波方程出发,首先分析了阻抗按梯度变化媒质的声能量透射,其次探讨了利用变截面管道和分层媒质的方式实现等效的梯度媒质,然后利用有限元软件详细模拟了两至四层匹配的透射性能,已得到了优化的参数.(本文来源于《南京大学学报(自然科学)》期刊2015年S1期）
叶振洋,吴浩东[5]（2015）在《换能器匹配层参数优化方法的研究》一文中研究指出匹配层技术是提高压电超声换能器性能的重要方法,获得宽带、高灵敏度超声换能器是换能器领域研究者的目标。该文以KLM模型为基础对换能器进行建模,得到换能器性能的评价函数。利用参数扫描法得到了单层匹配层的最优参数。计算表明,匹配层厚度比声阻抗率对匹配效果影响更大;匹配层材料的声衰减对换能器性能有负面影响。根据优化结果,实际制作的以水和聚苯乙烯为工作介质的2.5 MHz换能器,-6dB带宽分别达到了94.3%和100.8%。(本文来源于《压电与声光》期刊2015年03期）
崔娟,张文栋,王红亮,张慧,薛晨阳[6]（2015）在《小型水声功率放大设计及换能器匹配技术研究》一文中研究指出针对200 k Hz的小型水下超声压电换能器线阵的超声发射功率要求,通过对常用水声功率放大电路的分析,设计了一种基于D类功放原理的互补推挽式功率放大电路;并根据换能器和功放的阻抗特性,选择串联调谐进行了阻抗匹配设计。仿真分析表明,设计的功率放大电路输出功率最大值为17.47 W,实际测试超声发射信号较强、稳定性好、干扰小。该功率放大电路满足设计要求,有较高的应用价值。(本文来源于《自动化仪表》期刊2015年05期）
王露,杨靖,王登攀,方鑫,鲜晓军[7]（2015）在《大功率超声换能器匹配技术研究》一文中研究指出在电源与超声换能器间,匹配电路起纽带和桥梁作用。大功率超声系统能否正常工作,取决于匹配电路的设计。该文从大功率超声换能器的阻抗特性和实际工作条件出发,对换能器匹配技术进行了研究,提出了一种电容、电感串、并联结合的匹配电路,以及一种可对匹配电感值进行在线调节的新型电路结构。经过ADS仿真和实际工作验证,大功率超声换能器在这种匹配电路下可长时间稳定地工作,且调试上更方便快捷。(本文来源于《压电与声光》期刊2015年02期）
晏婷[8]（2015）在《多频带声呐换能器匹配网络以及线性功率放大器》一文中研究指出水下声呐发射机可以分为主动型声呐发射机和被动型声呐发射机：主动型声呐发射机是利用声呐系统在海洋中发出信号,当声波信号遇到目的物体就会被反射回来,然后在声呐系统端的接收器接收到信号,进行声波反射信号的一系列处理等。而被动型声呐不主动发出声波信号,而是监听海底动静,当目标物有动态发出声响等,将会被被动型声呐系统所接收到,从而计算出对方的距离等参数达到定位的目的。两种声呐系统有其优缺点,因为其优缺点而应用于不同的领域。一般而言主动型声呐系统应用范围要少于被动型的声呐系统,因为主动型声呐系统有其最大的缺点就是其主动发射信号,容易被监听到从而暴露自己的位置。无论主动型声呐系统还是被动型声呐系统,其系统的整个框架内容是基本一致的。需要有换能器,匹配网络,功率放大器。在主动型声呐系统中需要有信号源。本文中主要探讨的为主动型声呐系统结构,包括信号源,功率放大器,匹配网络以及换能器。其中声呐换能器匹配网络以及线性功率放大器为本论文的研究点。随着现代技术的发展,对水下声呐系统的性能要求诸如效率、准确度等越来越高。为了提高接收信号的效率,也就是说在同一时间可以获取多个频带范围的信号,产生了本文的多频带设计思想,从某一个方面讲是顺应了目前对于海洋领域宽带宽的要求。同时为了提高功率效率,获取好的线性度,需要优化匹配网络,减小负载电流和电压的相角,从而可以减少由于不匹配反射回来的功率,以此获得较高的效率。在硬件测试部分中制作电感器等器件时,注意选取铁芯和铜线,例如铜线应该选取较低阻率的,而铁芯应当选取高导磁率的,以此提高其转换效率。最后在功率放大器部分,选用AB类功率放大器。在以往的传统方式的研究中,通常是限于单频带的声呐换能器匹配网络研究,这在某些应用场合是耗时且降低效率的,因为在对未知信号的接收时,单频带限制了可以获取的信号的范围,一旦需要获取多个频带,则需要进行中间的转换和切换。而此文中提出的是建立在多频带基础上,可以同时检测双频带或者多频带的信号,这是有别于传统方法的。文章中详细讲解了传统方法中的单频带研究方法,阐述了双频带匹配网络的算法,利用matlab编程模拟构造实现多频带声呐换能器匹配网络,给出算法的基础上得到其仿真结果,同时在水下进行了实际的硬件电路系统测试。最后利用LTSpice进行了功率放大器的初步设计以及初步仿真。在电路结构分析以及仿真结果分析的基础上,比较仿真结果以及实际测试结果,争对其结果比较给出理论分析说明,提出下一步的改善方案以及展望。(本文来源于《北京交通大学》期刊2015-04-13）
李加鑫[9]（2014）在《水声宽带换能器匹配技术研究与应用》一文中研究指出伴随着现代声纳技术发展,水声发射机发射的信号带宽越来越宽,这使水声宽带匹配成为了水声发射机的关键技术之一。由于水声换能器的阻抗存在电抗,且随频率的改变而不规则变化,这使得传统的窄带匹配方法很难适用。本课题针对水声宽带匹配所面临的问题,提出了将实频法引入水声宽带匹配并进行改进。通过对传统宽带匹配理论博德-范诺-尤拉理论的研究,确定了匹配时的相关限制,验证了实频法引入到宽带匹配的正确性。本课题对实频法的基本原理和改进方向进行了分析总结,详细的推导了原始实频法和简易实频法的运算过程。在总结前人的基础上提出了相应的改进,这些改进主要体现在:添加非最小电抗、增加使用优化带外阻抗和基于TPG(传输功率增益)函数的进一步推导。改进完成后通过特定负载模型的仿真验证了改进的正确性。无论是原始实频法还是改进后的实频法都无法避免的是网络拓扑函数的优化,实频法一般采用最小二乘法。本课题尝试采用遗传算法,遗传算法能够找到全局最优解且比较稳定,优化效果更佳,能提升宽带匹配的性能。在水声学中常把宽带匹配网络、换能器和水声功率放大器放在一起设计实现,它们是构成水声发射机的重要组成部分。水声功率放大器的作用是将信号发生源发出的信号进行放大,输出给下一级。它可以看做匹配电路双端网络的左端激励源,是宽带匹配最好的验证载体。本课题根据项目需求,实际设计了AB类功放和D类功放。在设计D类功放时,功率放大器件选用IGBT代替常见的MOSFET。提升了D类功放的最大功率限制,使其更加符合大功率放大电路的需要。最后从实际应用出发,本课题以实际项目中的换能器ZT40-16等为负载,采用改进后的实频法,设计实现了引入宽带匹配网络电路的水声发射机设计与实现。通过MATLAB仿真与阻抗分析仪4294A的实际测试,验证了匹配网络的有效性。将匹配电路引入到水声发射机中,通过对其输出效率及声源级的测试表明宽带匹配网络大大的提升了水声发射机的性能。(本文来源于《电子科技大学》期刊2014-04-27）
张伟涛,张永俊,姚震[10]（2014）在《基于Matlab压电超声换能器匹配电路的研究》一文中研究指出为了使超声振子获得良好的振动效果,必须设计高效的匹配电路。对单个电感、电容的串联和并联匹配电路进行了研究。利用等效电路法推导出匹配电路的阻抗公式,根据该公式,采用Matlab平台仿真得到不同参数的各匹配电路阻抗特性曲线。通过分析阻抗特性曲线得出匹配电路及匹配参数对系统谐振频率、阻抗及机电耦合系数的影响规律。实验结果表明:仿真结果与实验结果一致,所得结论为压电换能器匹配电路的设计提供了理论依据。(本文来源于《电加工与模具》期刊2014年02期）
换能器匹配论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光谱成像技术是研究目标物质在不同波长下采集的图像信息和光谱信息,并根据其光谱特征对目标物质进行探测和分析,广泛应用于遥感测量、深空探测等领域。随着光谱成像技术的发展,对其光谱测量范围、光谱分辨率、成像清晰度等要求越来越高。当前采用第四代分光技术的声光可调谐滤光器(Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF)被广泛应用于光谱成像系统,AOTF作为光谱成像系统的分光器件,其工作波长范围、光谱衍射效率及分辨率等参数对光谱成像系统的性能起到决定性的影响,因此研究如何提高AOTF性能参数对AOTF的发展具有一定的现实意义。AOTF的性能主要受到AOTF驱动电路系统和AOTF内部的超声换能器匹配电路的影响,由此,本文设计了一种高性能AOTF驱动电路以及双路超声换能器匹配电路。AOTF作为功率驱动型器件,按其工作所需功率要求,设计了一种具有一定带宽且功率输出稳定的AOTF驱动电路,其输出功率在50~210MHz带宽范围内稳定在33~35dBm,较好地满足AOTF最佳工作要求。超声换能器作为AOTF重要部件,其在不同频率下具有不同的输入阻抗,当AOTF驱动电路的输出阻抗与换能器输入阻抗失配时会产生能量损耗,导致驱动功率无法最大限度的传递给换能器,从而使AOTF光谱衍射效率降低,影响光谱图像清晰度。为此,通过对超声换能器阻抗频率特性的深入研究,运用滤波器网络匹配理论及射频电路理论,设计了一种频带宽、光谱衍射效率及功率效率高的新型匹配电路。在实验测试平台上,对AOTF驱动电路以及双路超声换能器匹配电路进行实验与优化,最终测得AOTF的光谱衍射效率最高达93.9%,光谱带宽小于5nm,双路换能器匹配电路功率效率达到90%以上,提高了在420~1150nm波段范围内的光谱衍射效率及分辨率。最后对光谱成像系统样机进行外景测试,实测目标的成像质量得到明显改善。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
换能器匹配论文参考文献
[1].刘凯,王冠,郭建中.凹球面超声聚焦换能器匹配层的优化设计[C].2019年全国声学大会论文集.2019
[2].王玉江.双路AOTF驱动电路及其超声换能器匹配电路的设计[D].中北大学.2017
[3].唐一璠,林书玉.声子晶体结构在换能器匹配层中的应用[J].陕西师范大学学报(自然科学版).2016
[4].李波波,钟家鑫,杨丹青,王新龙.高端超声波换能器匹配层的研究[J].南京大学学报(自然科学).2015
[5].叶振洋,吴浩东.换能器匹配层参数优化方法的研究[J].压电与声光.2015
[6].崔娟,张文栋,王红亮,张慧,薛晨阳.小型水声功率放大设计及换能器匹配技术研究[J].自动化仪表.2015
[7].王露,杨靖,王登攀,方鑫,鲜晓军.大功率超声换能器匹配技术研究[J].压电与声光.2015
[8].晏婷.多频带声呐换能器匹配网络以及线性功率放大器[D].北京交通大学.2015
[9].李加鑫.水声宽带换能器匹配技术研究与应用[D].电子科技大学.2014
[10].张伟涛,张永俊,姚震.基于Matlab压电超声换能器匹配电路的研究[J].电加工与模具.2014