[發明專利]高集成多功能水聲換能器

在審

• 申請號: 202310071503.7
• 申請日: 2023-01-16
• 公開（公告）號: CN116184416A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 趙慧;王艷;卞加聰;史海榮;黃天宇;吳登蒼
• 申請（專利權）人: 上海船舶電子設備研究所（中國船舶集團有限公司第七二六研究所）
• 主分類號: G01S15/89
• 分類號: G01S15/89;G01S7/52
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 牛山

本發明提供了一種涉及水聲換能器技術領域的高集成多功能水聲換能器，包括多波束參量陣、多波束測深換能器陣、耐壓基底以及金屬板，多波束參量陣和多波束測深換能器陣分別連接于耐壓基板上，耐壓基板連接于金屬板上，多波束參量陣和多波束測深換能器陣的引出線從金屬板穿出；多波束參量陣包括大面積發射陣和多通道接收換能器陣；多波束測深換能器陣包括第一線列發射陣、多通道線列接收陣以及第二線列發射陣。本發明集成了多波束參量陣和多波束測深換能器陣，可同時實現淺底層和地形地貌探測；采用小體積輕重量的聲吶換能器即可對水下或海底實現高分辨率的成像。

技術領域

本發明涉及水聲換能器技術領域，具體地，涉及高集成多功能水聲換能器。

背景技術

隨著人類對海洋資源和環境的開發研究活動的不斷加強，高頻多波束聲納已成為國內外海洋科學研究、海底資源開發、海洋工程建設等海洋活動中最主要的海洋調查勘測儀器之一。海底地形作為海洋環境的主要組成部分，在海洋開發領域具有重要價值。多波束測深聲吶作為海底地形測量的主要工具之一，其獲得的數據經過處理后可用于海底地形成圖。非線性參量陣采用非線性參量原理進行目標的探測與識別，低頻的波束指向性好,沒有旁瓣,具有很高的分辨率；且換能器小巧輕便，便于安裝。傳統意義上，多波束測深聲吶和淺底層探測聲吶是兩部獨立的聲吶，使用的換能器為兩個獨立換能器，但是在某些平臺中，比如小型UUV等，對搭載的設備有重量和體積的嚴格要求，如若能將兩部聲吶集成，則可節省大量空間和重量，對小型化UUV發展有重要意義。

聲吶集成首先是換能器陣的集成創新，如何在有限的空間內集成多波束測深換能器和參量陣，本發明提出一種高集成多功能水聲換能器，較好的解決了該難題。目前對于多波束測深換能器陣和參量陣集成，在相關的文獻中介紹較少。本發明提出高集成多功能水聲換能器，簡化聲吶換能器的制作和工藝，提高實用性，能夠縮小體積，減輕重量。目前沒有發現與本發明相同類技術存在，也沒有發現有同類方法在文件與文獻中存在。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種高集成多功能水聲換能器。

根據本發明提供的一種高集成多功能水聲換能器，包括多波束參量陣、多波束測深換能器陣、耐壓基底以及金屬板，多波束參量陣和多波束測深換能器陣分別連接于耐壓基板上，耐壓基板連接于金屬板上，多波束參量陣和多波束測深換能器陣的引出線從金屬板穿出；

多波束參量陣包括大面積發射陣和多通道接收換能器陣，大面積發射陣位于耐壓基板輻射面的正面，多通道接收換能器陣位于耐壓基板輻射面的中部；

多波束測深換能器陣包括第一線列發射陣、多通道線列接收陣以及第二線列發射陣，第一線列發射陣和第二線列發射陣分別位于耐壓基板輻射面的兩側，多通道線列接收陣位于耐壓基板輻射面上。

優選的，第一線列發射陣和第二線列發射陣的輻射面法向方向與大面積發射陣的法向方向夾角范圍為30°-70°。

優選的，大面積發射陣、多通道接收換能器陣以及多通道線列接收陣的輻射面在一個平面上。

優選的，大面積發射陣、多通道接收換能器陣以及多通道線列接收陣的輻射面齊平。

優選的，大面積發射陣、多通道接收換能器陣以及多通道線列接收陣輻射面的中心在一條直線上。

優選的，大面積發射陣和多通道接收換能器陣的通道數和分隔通道的方向均一致。

優選的，多通道線列接收陣的分割通道的方向與多通道接收換能器陣的方向一致。

優選的，多通道線列接收陣的陣元中心連線分別與第一線列發射陣、第二線列發射陣的延長線垂直。

優選的，第一線列發射陣和第二線列發射陣分別與大面積發射陣、多通道接收換能器陣以及多通道線列接收陣的連線平行。