Обзор широкополосных гидроакустических преобразователей на основе пьезокомпозитов
В настоящей статье представлен подробный и систематический обзор современных пьезоэлектрических широкополосных композиционных элементов с особым акцентом на их применении в высокочастотных гидроакустических системах. Детально описаны структура и принцип действия пьезокомпозитных преобразователей, включая анализ их конструктивных особенностей, геометрических параметров и материалов – таких, как керамические пьезоэлектрики и полимерные матрицы, используемых при их производстве. Приведены результаты исследований основных электроакустических характеристик преобразователей из пьезокомпозитов, включая частотный диапазон, коэффициент электромеханической связи, эффективность преобразования энергии и диаграммы направленности. Рассмотрено влияние композитной структуры, топологии электродов и методов поляризации на эксплуатационные свойства устройств. Обсуждаются перспективы использования новых материалов, например, наноструктурированных композитов, для улучшения характеристик преобразователей. Сделан вывод о значительных перспективах научно-технического развития в области создания широкополосных высокочастотных гидроакустических преобразователей и антенн на основе пьезокомпозитов, отмечена их важность для современных технологий подводной связи, зондирования, медицинской ультразвуковой диагностики и неразрушающего контроля. Рассмотрены направления совершенствования конструкции и материалов, включая аддитивные технологии и многослойные структуры, для повышения производительности и расширения функциональных возможностей таких систем.
Авторы: Х. К. М. Мухсин, П. П. Пивнев, В. И. Калюта
Направление: Физика
Ключевые слова: пьезокомпозиты, пьезоэлектрический композит 1–3, широкополосные преобразователи
Открыть полный текст статьи