طراحی، توسعه و کاربرد مبدل آکوستیک ترکیبی باند پهن باند زیر آب

مقدمه

 

اقیانوس نه تنها یک گنجینه مهم از منابع ماهیگیری و معدنی است، بلکه موقعیت مهمی برای کشورها برای حفظ امنیت ملی و مبارزات نظامی است. بنابراین، فناوری آکوستیک زیر آب به وسیله ای مهم برای اکتشاف و توسعه منابع دریایی، ارتباطات و ناوبری زیر آب کشتی ها، تشخیص و شناسایی اهداف زیر آب، و همچنین پایش محیط زیست دریایی و پیش بینی بلایای طبیعی تبدیل شده است. را مبدل آکوستیک زیر آب حامل انتشار و دریافت امواج صوتی در فناوری آکوستیک زیر آب است و سطح فنی آن مستقیماً تأثیر تحقق نهایی فناوری آکوستیک زیر آب را تحت تأثیر قرار می دهد یا حتی آن را تعیین می کند. تشخیص فعال سونار و اکتشاف منابع دریایی به مبدل هایی با فرکانس پایین، توان بالا و اندازه کوچک نیاز دارد. شبیه‌سازی نویز و کالیبراسیون سونار به مبدل‌های صوتی زیر آب با ویژگی‌های فرکانس بسیار کم و باند فوق‌العاده نیاز دارد. در زمینه ارتباطات صوتی زیر آب، مبدل های صوتی زیر آب باید دارای ویژگی های راندمان بالا، باند فوق العاده، حساسیت بالا و در باند مسطح باشند. به طور کلی، مبدل های صوتی زیر آب به سمت فرکانس پایین، پهنای باند، توان بالا، اندازه کوچک و آب عمیق در حال توسعه هستند. مبدل آب عمیق از روش شستشوی داخلی برای کار در عمق تا عمق 11000 متری استفاده می کند و از جفت شدن حفره روغن داخلی و بخش های ساختاری برای ایجاد ارتعاش چند حالته استفاده می کند که باند فرکانس مبدل را گسترش می دهد. یک حفره چند رزونانسی با سرریز شدن لوله‌های گرد با اندازه‌های مختلف تشکیل می‌شود و فرکانس کار را می‌توان با تغییر اندازه لوله‌های گرد برای به دست آوردن مبدل وسیع‌تر تنظیم کرد.

 

پهنای باند محدوده فرکانسی 200 هرتز تا 2 کیلوهرتز است. قطر از مبدل هیدروفون زیر آب 250 میلی متر و طول آن 500 میلی متر است. باند پوشش 7 ~ 15 کیلوهرتز، سطح منبع صدا 200 دسی بل، حساسیت دریافت 176 دسی بل، و عمق کار زیر آب 11000 متر است. مبدل اخیراً توسعه یافته دارای اندازه قطر 240 میلی متر، طول 420 میلی متر، باند فرکانس پوشش 1.8 ～ 8.0 کیلوهرتز، پاسخ انتقال 144 دسی بل و نوسان درون باند کمتر از 6 دسی بل است. به طور خلاصه، مبدل‌های صوتی زیر آب در خارج از کشور، کل باند فرکانس کاری، حتی کل منطقه آب را پوشش داده‌اند، و مقیاس خاصی را در مهندسی، سریال‌سازی و تعمیم تشکیل داده‌اند که نشان‌دهنده سطح پیشرفته صنعت است. موسسات تحقیقاتی داخلی و سایر واحدهای مرتبط تحقیقات و آزمایشات زیادی انجام داده اند و به نتایج خاصی رسیده اند. با این حال، هنوز شکاف مشخصی در فناوری کلیدی و فناوری پردازش مبدل‌های صوتی زیر آب در مقایسه با کشورهای خارجی وجود دارد، به‌ویژه در مورد نیازهای روزافزون برای باند فوق‌عرض، اندازه کوچک و عملکرد بالا در تشخیص آکوستیک زیر آب نیازمند تحقیقات عمیق است. الزامات توسعه. با توسعه فناوری کاهش نویز کشتی ها در کشورهای مختلف، سطح سر و صدای کشتی ها و اهداف زیر آب به تدریج کاهش یافته است. سلاح‌ها و تجهیزات زیر آب مانند اژدرها بیشتر از مبدل‌های صوتی زیر آب باند پهن برای گسترش دامنه تشخیص و بهبود آکوستیک پیچیده زیر آب استفاده می‌کنند. توانایی تشخیص و دقت ضربه در پس زمینه طنین، توانایی تشخیص هدف زیر آب را افزایش می دهد. علاوه بر این، در واکنش به نیروی دریایی مختلف، سازمان‌های اطلاعاتی، نهادهای اقتصادی و حتی سازمان‌های تروریستی بین‌المللی، در استقرار قورباغه‌ها، خودروهای زیردریایی خودمختار (AUV) و زیردریایی‌های کوچک برای عملیات شناسایی، خرابکاری، انفجار و مین‌گذاری اغلب در عملیات‌های کوچک انجام می‌شوند. زیردریایی های بدون سرنشین کنترل از راه دور (ROV) و سایر وسایل نقلیه زیر آب به تجهیزات تشخیص مختلف برای حفاظت ایمنی مجهز شده اند و الزامات خاصی برای شاخص های فنی اصلی سونار آنها ارائه شده است. در این مقاله، با هدف شناسایی آکوستیک حباب‌های پی در کشتی‌های سطحی، مدلی با توابع دریافت و انتقال باند فوق‌عریض 3 × 100 کیلوهرتز طراحی و توسعه داده شده است که می‌تواند اندازه‌گیری آکوستیک زیر آب در زمان واقعی حباب‌های پی کشتی‌ها را در زاویه باز شدن بزرگ انجام دهد و مستلزم آن است که تابع‌های دیگر مستقل از زاویه باز شدن باشند. و قابل کنترل است، ساختار کلی باید جمع و جور باشد، اندازه فیزیکی کوچک است، و نصب و استفاده از آن بر روی یک رام کوچک آسان است. با توجه به نیازهای واقعی و شرایط کاری واقعی، شاخص های فنی اصلی مبدل شرح داده شده در این مقاله به شرح زیر است: 1) فرکانس ارسال 3 ~ 100 کیلوهرتز و فرکانس دریافت 1 تا 100 کیلوهرتز است. 2) سطح منبع صدا انتشار ≥ 189dB. 3) حساسیت دریافت ≥ -180dB. 4) نوسان درون باند ≤ 6dB. 5) عرض پرتو (افقی) ≥ 90° (-3dB). 6) عرض پرتو (عمودی) ≥ 70° (-3dB). 7) عمق آب کاری ≥ 500 متر. 8) ابعاد ≤ 350mm × 150mm × 250mm. 9) وزن ≤ 10 کیلوگرم. در میان آنها، ROV یک ساختار تشخیص کوچک است، و ظرفیت حمل آن محدود است، بنابراین مبدل باید تا حد امکان کوچک، سبک وزن، و آسان برای اجرا تحت فرض نشانگرهای عملکرد.

 

2 طراحی و توسعه مبدل

 

2.1 طراحی مبدل و تجزیه و تحلیل شبیه سازی

را مبدل استوانه ای زیر آب متعلق به یک ساختار جداگانه دریافت و ارسال است. پایان فرستنده با استفاده از سه مبدل فرستنده ساختار میله ای مرکب محقق می شود و باندهای فرکانسی مربوطه 3 تا 18 کیلوهرتز، 18 تا 45 کیلوهرتز، 45 تا 100 کیلوهرتز هستند. پایان دریافت با استفاده از 2 هیدروفون سری حلقه سرامیکی پیزوالکتریک محقق می شود و باندهای فرکانسی به ترتیب 1-40 کیلوهرتز، 40-100 کیلوهرتز هستند. پایه مبدل فرستنده و گیرنده فوق به صورت یکپارچه بسته بندی شده و داخل آن یک بافل ضد آکوستیک طراحی شده است. پس از یکپارچه شدن بسته، جرم کل حدود 9 کیلوگرم است. شکل کلی مبدل یک مکعب نامنظم است. اندازه اصلی حدود 310 میلی متر × 150 میلی متر × 220 میلی متر است. ظاهر در شکل 1 نشان داده شده است. کابل اصلی را می توان به تجهیزات الکترونیکی سونار خارجی به شکل کانکتور متصل کرد.

 

با هدف دستیابی به نیازهای شاخص فنی اصلی مبدل صوتی زیر آب در این مقاله، همراه با طرح طراحی فوق، تحلیل شبیه سازی عملکرد ارسال و دریافت آن انجام شده است. با توجه به ساختار پیچیده مبدل طراحی شده در این مقاله و پوشش وسیع باند فرکانسی، روش های تحلیل نظری برای محاسبه و شبیه سازی مناسب نیستند. همانطور که همه ما می دانیم، روش اجزای محدود یک روش شبیه سازی عددی است که به طور گسترده در عمل مهندسی فعلی استفاده می شود. از نرم افزار ANSYS برای شبیه سازی یک منطقه آبی میدان آزاد و ایجاد یک مدل ساده شده از مبدل استفاده کنید. برای محاسبه فشار صوت، نقطه ای را در واحد میدان دور مستقیماً در مقابل پوشش جلویی انتخاب کنید و سپس پاسخ ولتاژ انتقال مبدل را می توان تبدیل کرد. در واحد میدان دور، فشار صوت را در هر جهت در فاصله معینی در امتداد مرکز مبدل انتخاب کنید تا زاویه باز جهت انتشار مبدل محاسبه شود. از آنجایی که مبدل میله ای مرکب دارای تقارن محوری است، یک مدل المان محدود مبدل متقارن محوری دوبعدی برای تحلیل اجزای محدود انتخاب شده است. هنگام استفاده از محاسبه ANSYS، لازم است تأثیر آب بر مبدل را در نظر بگیرید. معمولاً اثر معادل یک واترپلو است و سپس بار برای محاسبه راه حل اعمال می شود. مدل مبدل در آب در شکل 2 و 3 نشان داده شده است.

 

از شکل های 2 و 3 می توان دید که مبدل های فرستنده با پهنای باند پیک رزونانس دوگانه طراحی شده اند. فرکانس‌های تشدید واحد 3 ~ 18 کیلوهرتز مبدل فرستنده 5 کیلوهرتز، 14 کیلوهرتز، و فرکانس‌های تشدید واحد 18 تا 45 کیلوهرتز، 20 کیلوهرتز، 40 کیلوهرتز و فرکانس‌های تشدید 50 کیلوهرتز 45 کیلوهرتز، 50 کیلوهرتز، 10 است. واحد 1-40 کیلوهرتز هیدروفون دریافت کننده از یک حلقه پیزوالکتریک استفاده می کند و فرکانس تشدید تک حلقه ای بیشتر از 40 کیلوهرتز است تا از باند فرکانس کاری مسطح اطمینان حاصل شود. ساختار داخلی دو سری و دو موازی حساسیت و ثبات را بهبود می بخشد. واحد 40-100 کیلوهرتز هیدروفون دریافت کننده از مواد کامپوزیت پیزوالکتریک استفاده می کند، فرکانس تشدید بیشتر از 100 کیلوهرتز است تا از صافی باند اطمینان حاصل شود. در این مقاله، معادله اجزای محدود به صورت MU ¨ + CU · +KU = F (1) استفاده می شود که در آن: M ماتریس جرم است. C ماتریس میرایی است. K ماتریس سختی است. U بردار جابجایی گره است. F بردار بار است. سطح پاسخ ولتاژ انتشار TVR TVR = 20lg p RV + 120 (2) است که در آن: p فشار صوتی گره است. R فاصله گره تا مرکز معادل منبع صدا است. V ولتاژ اعمال شده است. فشار صوت p گره روی محور صوتی را در ANSYS استخراج کنید و منحنی پاسخ انتشار مبدل را محاسبه کنید. در طراحی واقعی، بخش انتقال دهنده مبدل آکوستیک زیر آب از سه نوع مبدل انتقال دهنده میله ای کامپوزیت تشکیل شده است که انتشار جهت پهنای باند را درک می کند و تابش عقب را در همان زمان سرکوب می کند. مبدل فرستنده محدوده فرکانس وسیعی را پوشش می دهد و عمدتاً برای اندازه گیری آکوستیک زیر آب استفاده می شود. برای اطمینان از دقت اندازه گیری آکوستیک زیر آب، باید صافی درون باند خوبی داشته باشد. در مهندسی، روش‌هایی مانند بهینه‌سازی اندازه سر تابشی مبدل، یا کنترل بهینه‌سازی فاز برای کاهش نوسانات در باند، و مقاومت سری روی پشته سرامیکی پیزوالکتریک قبل و بعد از مبدل انتشار با تشدید دوگانه (یا 'تحریک دوگانه') اغلب استفاده می‌شود. برای کاهش بیشتر نوسانات پاسخ ولتاژ انتقال مبدل در باند فرکانس کاری. این مقاله اندازه و کیفیت مبدل نصب شده بر روی رام کوچک و همچنین ساختار کلی نصب را در نظر می‌گیرد و عمدتاً روش ادبیات را برای سرکوب نوسانات درون باند مبدل فرستنده، یعنی روش تنظیم مقاومت مقاومت منطبق، اتخاذ می‌کند. با فرض اینکه مقاومت سری پشته های سرامیکی پیزوالکتریک جلو و عقب داخل مبدل فرستنده به ترتیب R1 و R2 باشد، مقادیر مقاومت R1 و R2 برای کنترل صافی مبدل فرستنده در باند تنظیم می شود. از طریق تجزیه و تحلیل اجزای محدود، پاسخ انتشار مبدل فرستنده تحت مقادیر مقاومت مختلف شبیه‌سازی می‌شود. با در نظر گرفتن مبدل فرستنده رزونانس دوگانه 18 تا 45 کیلوهرتز به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل شبیه سازی نشان می دهد که پاسخ ارسال با منحنی مقدار مقاومت همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است متفاوت است. از شکل می توان دریافت که تنظیم R1 و R2 اساساً می تواند صافی در باند فرکانسی مبدل فرستنده را کنترل کند. با بهینه سازی مقاومت های R1 و R2 می توان نتیجه گرفت که وقتی R1=940 Ω , R2=330 Ω , صافی درون باند بهتری دارد. (با خط نقطه چین در شکل 4 نشان داده شده است)، و پاسخ کلی انتشار درون باند تغییر زیادی نمی کند،

 

این می تواند الزامات طراحی را برآورده کند، همراه با اندازه فیزیکی واقعی و تطبیق امپدانس پهن باند، شبیه سازی جامع می تواند نتایج شبیه سازی پاسخ ولتاژ فرستنده فرستنده 3 ~ 18 کیلوهرتز، 18 تا 45 کیلوهرتز و 45 تا 100 کیلوهرتز را به دست آورد، همانطور که در شکل 5-7 نشان داده شده است. از انجیر قابل مشاهده است. 5-7 که پاسخ ولتاژ فرستنده مبدل کمتر از 140dB در باند فرکانس نیست، که الزامات شاخص های فنی مربوط به ورودی طراحی را برآورده می کند و می تواند سطح منبع صوتی بزرگتری را برای تشخیص آکوستیک زیر آب در فواصل طولانی فراهم کند.

بخش دریافت کننده مبدل هیدروآکوستیک با ترکیب دو مجموعه از آرایه های هیدروفون، که هر یک از حلقه های سرامیکی پیزوالکتریک به صورت سری و موازی برای رسیدن به دریافت جهت دار استفاده می کنند، تحقق می یابد. در میان آنها، هیدروفون باند فرکانس 1-40 کیلوهرتز به شکل دو حلقه سرامیکی پیزوالکتریک به صورت سری ساخته شده است. حساسیت یک هیدروفون منفرد کمتر از -193dB نیست و حساسیت هیدروفون بعد از اتصال سری کمتر از -178dB نیست. نتایج تجزیه و تحلیل شبیه سازی حساسیت در شکل 8 نشان داده شده است. هیدروفون هیچ جهت افقی ندارد (جهت قابل تنظیم بافل را می توان اعمال کرد)، و جهت عمودی 3 کیلوهرتز حدود 130 درجه است . نتایج شبیه سازی در شکل 9 نشان داده شده است. جهت گیری عمودی 40 کیلوهرتز حدود 73 درجه است و نتایج شبیه سازی در شکل نشان داده شده است. 

 

 

11. بخش دریافت کننده هیدروفون در باند فرکانس 40 ~ 100 کیلوهرتز از ساختار سری حلقه سرامیکی پیزوالکتریک استفاده می کند. فرکانس کاری می تواند استفاده از 40 ~ 100 کیلوهرتز را برآورده کند، اما حساسیت کم است. پس از اتصال سری، حساسیت هیدروفون کمتر از -180dB نیست. نتایج شبیه سازی حساسیت به شرح زیر است همانطور که در شکل 11 نشان داده شده است. سطح هیدروفون هیچ جهتی ندارد (برای تنظیم جهت دهی می توان از یک بافل استفاده کرد)، و جهت عمودی در 100 کیلوهرتز حدود 77 درجه است . نتایج شبیه سازی در شکل 12 نشان داده شده است

با توجه به تحلیل شبیه‌سازی بر اساس روش اجزای محدود، مبدل ترکیبی طراحی‌شده در این مقاله می‌تواند الزامات ورودی طراحی را از نظر ارسال و دریافت برآورده کند و شاخص‌های فنی اصلی راضی باشد.

 

 2.2 توسعه مبدل

پهنای باند ترکیب شده است مبدل آکوستیک کروی زیر آب برای استفاده روی یک رام کوچک نصب شده است. بر اساس برآورده کردن نیازهای تشخیص آکوستیک باند پهن، بر طراحی اندازه کوچک و وزن سبک تمرکز دارد. در این مقاله، همراه با طراحی ساختار کلی یک ROM کوچک، مبدل نهایی توسعه یافته در شکل 13 نشان داده شده است. ساختار طراحی خاص در شکل 14 نشان داده شده است. مبدل صوتی ترکیبی باند پهن زیر آب که در این مقاله طراحی و توسعه یافته است، محدوده فرکانس ارسال 3 ~ 100 کیلوهرتز، و باند فرکانس دریافتی کل جرم 1 ~ Hz را پوشش می دهد. 9.4 کیلوگرم (در هوا، از جمله براکت و کابل اتصال)، اندازه 328.5 میلی متر × 140 میلی متر × 240 میلی متر است که کوچکتر از اندازه و کیفیت مورد نیاز در ورودی طراحی است و ظرفیت حمل ROM را کاهش می دهد. مبدل مطابقت داده شده و روی بدنه ROM نصب می شود و شی واقعی پس از نصب در شکل 15 نشان داده شده است. نتایج تحلیل شبیه سازی را می توان به عنوان ورودی مرجع طراحی استفاده کرد، اما در فرآیند توسعه واقعی و اشکال زدایی بعدی، باید مطابق با وضعیت اندازه گیری واقعی تنظیم شود تا نیازهای استفاده واقعی را برآورده کند.

 

3 آزمون تجربی

بخش فرستنده ترانسدیوسر آکوستیک زیر آب ترکیبی باند پهن، 3 واحد عمودی را برای تشکیل یک باند فرکانس کاری که 3 ~ 100 کیلوهرتز را پوشش می دهد، اتخاذ می کند، و قسمت دریافت کننده 2 واحد مستقل را برای تشکیل یک باند فرکانس کاری که 1 تا 100 کیلوهرتز را پوشش می دهد، اتخاذ می کند. طرح کلی انتقال در هر دو انتها و دریافت در وسط برای اطمینان از زاویه باز شدن مبدل اتخاذ شده است. یک بافل ضد آکوستیک در داخل مبدل طراحی شده است تا بازتاب داخلی و برهم نهی سیگنال صوتی را کاهش دهد. در همان زمان، یک مکانیسم پشتیبانی قابل تنظیم در قسمت دریافت کننده اتخاذ می شود و ارتفاع مبدل گیرنده به طور محدود با توجه به وضعیت آزمایش واقعی تنظیم می شود تا زاویه باز شدن دریافت کننده بیشتر شود تا از انسداد و بازتاب پوسته مبدل و بدنه ROV جلوگیری شود. پس از تکمیل توسعه، به منظور دستیابی بیشتر به عملکرد واقعی کاری مبدل، که با روش تست فرستنده گیرنده مستقل که معمولاً در آزمایشگاه استفاده می‌شود، متفاوت است، از آزمون شاخص عملکرد صوتی کلی مبدل در اینجا استفاده می‌شود. یعنی پس از نصب کل روی ROV، آزمایش مخزن مبدل تحت شبیه‌سازی شرایط کار واقعی انجام می‌شود تا تأیید شود که مبدل روی ROV نصب شده است و تحت تأثیر ساختار ROV قرار گرفته است تا وضعیت واقعی کار مبدل به دست آید. پارامترهای عملکرد واقعی یک آزمون جامع در یک استخر آنکوئیک برای تأیید تحقق شاخص‌های عملکرد آن انجام شد. شرایط آزمایش استخر آب آنکوئیک. دمای اتاق محیط 25 ℃ ، طول کابل تست 3 متر، عمق آب 3 متر، دمای آب محیط 20 ℃ ، مقاومت عایق 500 M Ω ، ظرفیت استاتیک 51000 pF و فاصله تست 6.2 متر است. نتایج اندازه گیری واقعی در شکل 16 نشان داده شده است

 

 

ROV برای نصب یک مبدل صوتی ترکیبی باند پهن برای انجام تشخیص صوتی زیر آب پهن باند حباب های پی کشتی سطحی، و به دست آوردن ویژگی های صوتی مربوطه حباب های پی و اندازه فیزیکی پی استفاده می شود. در آزمایش دریاچه خاص، از کشتی سطحی برای انجام ناوبری مستقیم با سرعت بالا در سطح آب استفاده شد. این کشتی 7.5 متر طول، 3 متر عرض و 0.35 متر آبکشی داشت. پروانه موتور خارجی 0.8 متر زیر آب بود. منطقه آب آزمایشی یک منطقه باز دریاچه است، عمق متوسط ​​منطقه 35 متر و سرعت کشتی در هنگام عبور از نقطه اندازه گیری 10 گره است. ROV در این مقاله به یک مبدل صوتی ترکیبی باند پهن برای اندازه گیری مداوم مجهز شده است. در اندازه‌گیری‌های مکرر، از ترکیب‌های فرکانس صوتی مختلف برای تشخیص استفاده می‌شود و نتایج اندازه‌گیری توزیع حباب بیدار به دست می‌آید، همانطور که در شکل نشان داده شده است.

 

 

از شکل 18 می توان مشاهده کرد که اندازه گیری واقعی اندازه حباب بیوک کشتی در چگالی بالای 10-20 میکرومتر متمرکز شده است . نتیجه اندازه‌گیری با بالاترین چگالی عدد حباب در پی ارائه شده توسط ادبیات با شعاع 10-20 میکرومتر مطابقت دارد ، که ثابت می‌کند مبدل. دستگاه الزامات آزمایش را در محیط کاری واقعی برآورده می‌کند. در عین حال، مبدل برای اندازه‌گیری پیوسته لایه حباب پی که پس از حرکت کشتی سطحی تشکیل می‌شود، استفاده می‌شود، و با توجه به اطلاعات شدت هدف صوتی حباب پی‌ای به‌دست‌آمده، همراه با محیط صوتی فعلی زیر آب (مانند سرعت صدا، عمق آب، و غیره) و داده‌های قبلی (مانند حساسیت ترانسفورماتور-برآورد مدار، منبع انتشار صدا و غیره). الگوریتم، و منحنی قدرت حباب را با عمق و زمان همانطور که در شکل 19 نشان داده شده است به دست آورد. از شکل 19 می توان دید که مدت زمان حباب بیدار حدود 173 ثانیه است و ضخامت حباب میانی اندازه گیری واقعی 1.46 متر است که اساساً با فرمول تجربی ارائه شده توسط فرمول تجربی مطابقت دارد. به طور خلاصه، از طریق آزمایش اندازه‌گیری کلی در استخر آنکوئیک، نتایج اندازه‌گیری نشان می‌دهد که عملکرد واقعی مبدل اساساً با نتایج شبیه‌سازی سازگار است. این بر روی پلت فرم ROV نصب شده و توسط آزمایش ناوبری واقعی در دریاچه تأیید شده است. نتایج آزمایش نشان می‌دهد که مبدل باند فرکانسی وسیعی را پوشش می‌دهد، ساختار کوچکی دارد و نتایج اندازه‌گیری اساساً با فرمول‌های تجربی سازگار است. داده های اندازه گیری معتبر هستند و می توانند الزامات حباب های بیدار کشتی های سطحی را برآورده کنند.

 

 4 نتیجه گیری

 

 این مقاله یک روش طراحی مبدل یکپارچه ترکیبی، با باند فرکانس کاری باند پهن با فرکانس پایین تا فرکانس بالا را پیشنهاد می‌کند، که مشخصه آن این است که انتهای فرستنده می‌تواند 3 ~ 100 کیلوهرتز را پوشش دهد، انتهای گیرنده 1 تا 100 کیلوهرتز را پوشش می‌دهد و زاویه باز شدن کمتر از 70 درجه نیست . اتخاذ یک طرح فرستنده گیرنده جداگانه، ارسال در هر دو انتها، دریافت متمرکز در مرکز، طراحی ساختار بافل صوتی داخلی. اجزای داخلی مبدل یکپارچه شده و از طریق یک اتصال ضد آب خروجی می‌شوند و پیچیدگی اتصالات خارجی را کاهش می‌دهند. از طریق ساختار پشتیبانی مرکزی مبدل، مرکز ثقل کلی مبدل را می توان تنظیم کرد، که برای سازگاری و نصب وسایل نقلیه کوچک زیر آب مانند ROV مناسب است. طرح باز مبدل، تحمل بار مکانیکی از طریق تکیه گاه فلزی، کل مبدل را کاهش می دهد. کیفیت و اندازه دستگاه تناسب را بهبود می بخشد. این مبدل دارای مزایای باند فرکانس کاری گسترده، زاویه باز شدن بیشتر و وزن سبک تر تحت محدودیت اندازه کوچک است. این با موفقیت در یک رام کوچک اعمال شده است، که مشکل تست آکوستیک زیر آب با باند فوق العاده گسترده را بر روی یک پلت فرم رام کوچک حل می کند. ارزش نظامی و غیرنظامی بالایی دارد.