报道采用1-3压电复合材料设计低旁瓣换能器的方法,可使单个换能器获得低于-25dB的旁瓣级从而显著优化波束.该方法以1-3压电复合材料为换能材料,在设计过程中通过控制换能器的辐射面的形状来对换能器实现窗函数加权,达到控制波束的目的.本文举例阐述设计方法,所提供的实验数据证明了本方法的工程可行性,并与国外同类典型产品进行性能比较.

为了研究安装方便、便于携带的薄型低频发射换能器，使用有限元法对Cymbal换能器单元的设计结构进行了仿真分析，并将换能器单元的谐振频率与实际测量值进行了比较．将Cymbal换能器单元进行阵列，设计了一种新型的低于10kHz薄板型水声发射换能器，对一个厚度为25mm、辐射面积78．5cm^2的薄板发射换能器实验模型进行了测量与标定．研究结果表明，通过阵列Cymbal换能器单元构建的发射换能器是一种工作在10kHz以下的薄型低频宽带水声换能器，其发射声源级比尺寸类似的1—3型压电复合材料换能器高20dB．

本文介绍了一种我们制作的可应用于100kHz-500kHz频段的标准水听器，水听器敏感元件采用1—3型压电复合材料，通过对敏感元件及水听器结构进行合理设计，从工艺上保证水听器性能的稳定、可靠，制作完成的标准水听器满足高频标准的所有技术指标要求。测试结果表明，水听器的接收灵敏度大于-194dB，频段内灵敏度起伏为2．9dB，最高使用频率．3dB波束宽度大于20度；稳定性考核表明，水听器有良好的温度、时间稳定性，是一种比较理想的中高频标准水听器，适合于水声的校准和中高频声信号测试。

采用1—3型复合结构，沿表面两个相互垂直的方向切割PMNT单晶陶瓷，在切槽间浇注环氧树脂，制备出新型的1—3型PMNT／环氧树脂压电复合材料。实验测试了复合材料的压电、介电、阻抗和超声回波特性，结果表明其厚度机电耦合系数达到0．75，声速2985m／s，声阻抗14．9MPa（sm^-3），脉冲回波中心频率0．95MHz，-6dB带宽88％，相对介电常数1423，介电损耗0．014。