暫態(tài)信號參量陣的電路系統(tǒng)研制與實驗研究.pdf

1、暫態(tài)信號參量陣是用單一頻率的脈沖調制波作激勵,使不同頻率成分間非線性作用,產(chǎn)生暫態(tài)參量信號。相比之下,這種暫態(tài)信號參量陣除了具有低頻、無旁瓣的高指向性外,還有轉換效率較高、發(fā)射方式簡單等優(yōu)點。本文根據(jù)暫態(tài)信號參量陣的基本理論,研究了參量陣差頻波的指向性和傳輸特性等;并針對暫態(tài)參量陣的特點,研制了發(fā)射系統(tǒng)的阻抗匹配電路和接收系統(tǒng)的濾波器電路;并在實驗水池進行了驗證性實驗;研究了參量陣實驗中偽二次聲的鑒別與抑制。主要研究內容包括:
　

2、　1、以非線性聲學理論為基礎,推導了非線性波動方程;介紹了維斯特維爾特(Westervelt)的參量陣理論;又從伯克泰(Berktay)遠場解理論出發(fā),研究了差頻波的指向性和傳輸特性,為鑒別偽二次聲提供理論依據(jù)。
　　2、針對暫態(tài)參量陣的特點設計制作了接收系統(tǒng)用于抑制高強原波信號的無源LC濾波器;并且基于MAX274設計制作了接收系統(tǒng)用于提高二次波信號信噪比的有源帶通濾波器。經(jīng)實驗測試,制作的濾波器均達到了設計指標要求。
　

3、　3、依據(jù)發(fā)射換能器的電阻抗特性曲線,設計制作了用于暫態(tài)信號參量陣發(fā)射系統(tǒng)的阻抗匹配箱。經(jīng)實驗測試,調整阻抗匹配箱旋鈕改變接入電感,可使功率放大器輸出電壓與電流同相,達到了設計目標。
　　4、參量陣實驗中,偽二次聲會影響參量陣二次聲的測試與應用。論文從發(fā)射和接收兩個方面研究分析了暫態(tài)信號參量陣偽二次聲產(chǎn)生的原因,并提出了幾種抑制偽二次聲的方法。介紹了依據(jù)二次聲的特征,鑒別偽二次聲的方法,理論與水池實驗結果的比對分析,確認了實驗獲得