Експериментальні дані про динамічні зміни радіоімпульсів при їх випромінюванні п'єзокерамічними електромеханічними перетворювачами

Автори О.Г. Лейко1 , А.В. Дерепа2 , О.М. Позднякова2 , О.В. Богданов1
Приналежність

1Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”, пр. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна

2Центральний науково-дослідний інститут озброєння та військової техніки Збройних Сил України, пр. Повітрофлотський, 28, 03049 Київ, Україна

Е-mail log40413-ames@lll.kpi.ua
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 6
Дати Одержано 01 червня 2021; у відредагованій формі 04 грудня 2021; опубліковано online 20 грудня 2021
Посилання О.Г. Лейко, А.В. Дерепа, О.М. Позднякова, О.В. Богданов, Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 6, 06022 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(6).06022
PACS Number(s) 77.65.Dq
Ключові слова Акустичні імпульси (2) , П'єзокерамічний перетворювач (2) , Експеримент (5) .
Анотація

У статті розглядається питання спотворень акустичних сигналів, які випромінюються п'єзоелект-ричними перетворювачами, по відношенню до електричних сигналів збудження. Експериментальним шляхом показано, що в акустичних локаційних системах збуджуючі електричні імпульсні сигнали істотно відрізняються від випромінюваних ними акустичних імпульсів. Дослідження проводилося на циліндричному п'єзокерамічному перетворювачі. Причиною цих відмінностей є наявність в складі локаційних систем п'єзокерамічних електромеханічних перетворювачів. Їх резонансні коливальні системи утворені двома контурами – електричним і механічним, пов'язаними між собою ідеальним електромеханічним трансформатором. Фізичні властивості цих контурів істотно розрізняються між собою за своїми призначеннями і властивостями. Електричний контур перетворювача бере участь тільки в перетворенні енергії, а його механічний контур – і в перетворенні енергії, і в її формуванні в навколишньому середовищі. Основною відмінністю контурів у властивостях є значна інерційність механічного контуру, як механічної резонансної коливальної системи, і інерційність навантажу-вального ним середовища при випромінюванні звуку. Саме цим пояснюється виникнення перехідних процесів при формуванні акустичних імпульсів і їх відсутність при формуванні електричних імпульсів. Експериментальним шляхом встановлено, що спотворення акустичних імпульсів обумовлені перехідними процесами. Вони полягають в плавному наростанні переднього фронту акустичного імпульсу і спаданні його заднього фронту, а також появі на початку і в кінці коротких, різких «сплесків» амплітуд акустичних тисків. Показано, що величина і характер прояву динамічних спотворень акустичних імпульсів залежать від співвідношення частот гармонійного заповнення електричних імпульсів і частоти механічного резонансу п'єзокерамічного електромеханічного перетворювача. Були досліджені частоти заповнення 3,5; 7 і 10 кГц, які відповідають частотам нижче механічного резонансу перетворювача, частоті резонансу і частотам вище механічного резонансу. Зроблено висновок про необхідність оцінки дозволяють здібностей акустичних локаційних пристроїв по їх акустичним імпульсам випромінювання і прийому.

Перелік посилань