声栅结构信号增强性能及其影响因素研究

O427.2; 对于安装在水下航行器声信号接收段的水听器阵列,在其声障板上覆盖高声阻抗材料(称为信号调节板)是一种能有效提高表面声阻抗并减少信号衰减的措施.相比传统的完全覆盖方式,声栅结构(即周期性地敷设调节板阵列)可以极大地提高接收信号增益,减小接收段的质量.为了深入理解声栅结构信号增强机理,优化声栅结构设计,研究了调节板宽度、调节板厚度、入射角以及结构宽度比等因素对声栅结构信号增强性能的影响.仿真结果表明:斜入射会改变信号比(SR)的对称分布,但不会大幅改变结构的声学性能;调节板越宽、越厚,引起的非镜面散射会更强,声栅结构的信号增强性能就越好.在实际应用中,应合理设计声栅结构几何参数以满足...

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Published in西北工业大学学报 Vol. 42; no. 2; pp. 251 - 259
Main Authors 阳磊, 陈克安, 吕宁, 田丰华, 张季阳, 刘屹东
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北工业大学 航海学院,陕西 西安 710072%中国船舶集团有限公司第七○五研究所,陕西 西安 710069 01.04.2024
Subjects
signal conditioning plate
声聚焦
acoustic focusing
信号调节板
信号增强
有限空间
acoustic grating
signal enhancement
声栅
轻量化
limited space
lightweight
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ISSN1000-2758
DOI10.1051/jnwpu/20244220251

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Summary:O427.2; 对于安装在水下航行器声信号接收段的水听器阵列,在其声障板上覆盖高声阻抗材料(称为信号调节板)是一种能有效提高表面声阻抗并减少信号衰减的措施.相比传统的完全覆盖方式,声栅结构(即周期性地敷设调节板阵列)可以极大地提高接收信号增益,减小接收段的质量.为了深入理解声栅结构信号增强机理,优化声栅结构设计,研究了调节板宽度、调节板厚度、入射角以及结构宽度比等因素对声栅结构信号增强性能的影响.仿真结果表明:斜入射会改变信号比(SR)的对称分布,但不会大幅改变结构的声学性能;调节板越宽、越厚,引起的非镜面散射会更强,声栅结构的信号增强性能就越好.在实际应用中,应合理设计声栅结构几何参数以满足现实环境的多重约束以达到总体性能最优,此外适中的宽度比能获得良好的总体声学性能.
ISSN:1000-2758
DOI:10.1051/jnwpu/20244220251