अंडरवाटर ध्वनिक ट्रांसड्यूसर प्रौद्योगिकी की अनुसंधान प्रगति और विकास के अवसर

ध्वनि तरंगों को एकमात्र सूचना वाहक माना जाता है जो समुद्र में लंबी दूरी की यात्रा कर सकती है। समुद्री अनुसंधान, संसाधन विकास और समुद्री सैन्य संघर्ष सभी पानी के भीतर ध्वनिक प्रौद्योगिकी से अविभाज्य हैं। हाइड्रोकॉस्टिक तकनीक के विकास के लिए समर्थन प्रदान करने के लिए विभिन्न प्रकार के हाइड्रोकॉस्टिक ट्रांसड्यूसर की आवश्यकता होती है, और हाइड्रोकॉस्टिक ट्रांसड्यूसर का मिशन पानी के भीतर ध्वनि तरंगों को प्रसारित करना और प्राप्त करना है, इसलिए हाइड्रोकॉस्टिक ट्रांसड्यूसर को 'हाइड्रोकॉस्टिक उपकरणों की आंख और कान' के रूप में जाना जाता है। हाइड्रोकॉस्टिक ट्रांसड्यूसर के विकास में मुख्य रूप से नई सामग्रियों का अनुप्रयोग, नई प्रक्रियाओं को अपनाना और व्यापक तकनीकी प्रदर्शन में सुधार और वृद्धि हासिल करने के लिए नई संरचनाओं का डिजाइन शामिल है। ट्रांसड्यूसर। हाइड्रोकॉस्टिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र से तत्काल मांग हाइड्रोकॉस्टिक ट्रांसड्यूसर पावर का प्रत्यक्ष विकास है। यह लेख पिछले 20 वर्षों में पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर के घरेलू अनुसंधान परिणामों पर केंद्रित है, जिसमें मुख्य रूप से कम आवृत्ति वाले ट्रांसड्यूसर, उच्च आवृत्ति वाले ब्रॉडबैंड ट्रांसड्यूसर, और मेरे देश की समुद्री प्रौद्योगिकी विकास रणनीति के साथ संयुक्त विश्लेषण और सारांश शामिल हैं स्थिति, वर्तमान पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर प्रौद्योगिकी के सामने आने वाली चुनौतियों और विकास के अवसरों पर संक्षेप में चर्चा करें।

 

पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर एक प्रकार का सेंसर है जो जल माध्यम में ध्वनि और अन्य प्रकार की ऊर्जा या सूचना के रूपांतरण का एहसास करता है; पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर सोनार प्रणाली का फ्रंट-एंड उपकरण है, और यह सूचनाओं के आदान-प्रदान के लिए सोनार प्रणाली और जल माध्यम के बीच बातचीत भी है। विंडो'। पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर प्रौद्योगिकी के अनुसंधान और विकास के क्षेत्र में कई विषयों का एकीकरण शामिल है, और निकट से संबंधित विषयों में मुख्य रूप से शामिल हैं: भौतिकी, सामग्री विज्ञान, गणित, यांत्रिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स, रसायन विज्ञान, यांत्रिकी, आदि, इसलिए पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर का विकास अन्य बुनियादी विषयों की उपलब्धियों से निकटता से जुड़ा हुआ है, और साथ ही विभिन्न संबंधित विषयों के विकास द्वारा प्रतिबंधित है। मेरे देश के विकास के दशकों के इतिहास को देखते हुए हाइड्रोकॉस्टिक ट्रांसड्यूसर, सबसे बड़ी विकास प्रेरणा हाइड्रोकॉस्टिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में अनुप्रयोग आवश्यकताओं से आती है, लेकिन 20 वीं शताब्दी के अंत तक, मेरे देश की हाइड्रोकॉस्टिक ट्रांसड्यूसर तकनीक के विकास में समग्र और व्यवस्थित प्रकृति का अभाव था।

 

1.1 कम-आवृत्ति ट्रांसड्यूसर की अनुसंधान प्रगति

अल्ट्रा-लॉन्ग-रेंज अंडरवाटर सूचना ट्रांसमिशन और अल्ट्रा-स्टील्थ पनडुब्बी का पता लगाने की तत्काल जरूरतों के जवाब में, कम-आवृत्ति ट्रांसमिटिंग ट्रांसड्यूसर 21 वीं सदी के बाद से पानी के नीचे ध्वनिक ट्रांसड्यूसर के क्षेत्र में सबसे अधिक चिंतित हॉटस्पॉट में से एक बन गए हैं। विदेशी अल्ट्रा-लॉन्ग-रेंज डिटेक्शन और संचार सोनार की कार्यशील आवृत्ति बैंड को लगभग 100 हर्ट्ज तक कम कर दिया गया है। कम-आवृत्ति ट्रांसड्यूसर में कई सैद्धांतिक और तकनीकी समस्याएं शामिल हैं, जिन्हें वर्तमान में अच्छी तरह से हल नहीं किया गया है, और यह पहलू अभी भी अनुसंधान हॉटस्पॉट और भविष्य के विकास में ध्यान का केंद्र होगा। यह खंड फ्लेक्सुरल कंपन कम-आवृत्ति ट्रांसड्यूसर और फ्लेक्सुरल-तनाव ट्रांसड्यूसर के अनुसंधान कार्य का चयन करता है, और नई तकनीकी उपलब्धियों का सारांश देता है।

 

1.1.1 झुकने वाला कंपन कम आवृत्ति ट्रांसड्यूसर

कम आवृत्ति वाले पानी के नीचे ट्रांसड्यूसर के विकास में आने वाली पहली तकनीकी समस्या ज्यामितीय आकार है। आम तौर पर, गुंजयमान ट्रांसड्यूसर की कार्य आवृत्ति ज्यामितीय आकार के व्युत्क्रमानुपाती होती है। कहने का तात्पर्य यह है कि ट्रांसड्यूसर की आवृत्ति जितनी कम होगी, ज्यामितीय आकार उतना ही बड़ा होगा। कंपन कम आवृत्ति वाले ट्रांसड्यूसर के ज्यामितीय आकार को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है। पिछले 20 वर्षों में चीन में कम आवृत्ति वाले फ्लेक्सुरल कंपन ट्रांसड्यूसर के नए डिजाइनों में मुख्य रूप से घुमावदार बीम ट्रांसड्यूसर और घुमावदार डिस्क ट्रांसड्यूसर शामिल हैं।

 

(1) झुकने वाला बीम ट्रांसड्यूसर। एक बेलनाकार कैंटिलीवर बीम ब्रॉडबैंड ट्रांसमीटर ट्रांसड्यूसर डिज़ाइन करें (चित्र 1ए)। संरचना डिज़ाइन कम फ्लेक्सुरल कंपन मोडल आवृत्ति की विशेषताओं और आवृत्ति बैंड को व्यापक बनाने के लिए मल्टी-मोडल कंपन युग्मन की विधि को जोड़ती है। चाई योंग एट अल। यह एक ट्यूब-बीम कपलिंग रिंग ट्रांसड्यूसर (चित्रा 1 बी) प्रस्तावित है। ट्यूब-बीम युग्मन संरचना बनाने के लिए जड़े हुए रिंग के आकार के ट्रांसड्यूसर में एक घुमावदार बीम जोड़कर, प्रभावी कार्य मोड को बढ़ाया जाता है। कम-आवृत्ति और वाइड-बैंड ऑपरेटिंग विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए मल्टी-मोड कपलिंग का उपयोग करें। अतिप्रवाह संरचना को अपनाया गया है, और हाइड्रोस्टेटिक दबाव को झेलने की इसकी क्षमता को 3,000 मीटर गहरे समुद्र में पनडुब्बी मानक के वास्तविक अनुप्रयोग द्वारा सत्यापित किया गया है। जू एट अल. के लिए दो डिज़ाइन योजनाएँ प्रस्तावित की गईं बेलनाकार कम आवृत्ति वाले ट्रांसड्यूसर (चित्र 1सी और डी) ने सिमुलेशन की एक श्रृंखला आयोजित की, और नई मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री टेरफेनॉल-डी और गैल्फेनॉल द्वारा संचालित उत्सर्जन प्रतिक्रिया वक्र दिए। यह अल्ट्रा-लो फ्रीक्वेंसी अनुप्रयोगों के लिए ट्रांसड्यूसर संरचना की क्षमता को प्रदर्शित करता है।

चित्र 1 घुमावदार बीम (ए) के लिए कम आवृत्ति ट्रांसड्यूसर का नया डिज़ाइन, 0 एक निश्चित बीम है, और 1-5 विभिन्न मोटाई वाले बेलनाकार बीम हैं

(3) बेंट डिस्क ट्रांसड्यूसर। घुमावदार डिस्क ट्रांसड्यूसर में तीन-स्टैक, डबल-स्टैक संरचनाएं आदि शामिल हैं। चित्र 2ए डबल लेमिनेशन की एक जोड़ी से बना एक कॉम्पैक्ट घुमावदार डिस्क ट्रांसड्यूसर दिखाता है। विदेशी शोध कार्य अपेक्षाकृत परिपक्व है। घुमावदार डिस्क ट्रांसड्यूसर की इस मूल संरचना पर गहन शोध किया गया है। इस बुनियादी संरचना से शुरू करके, तरल कक्ष को डिजाइन करके और ड्राइविंग मोड में सुधार करके, कुछ नए डिजाइन तैयार किए गए हैं]। चित्र 2बी एक मोज़ेक रिंग द्वारा संचालित एक घुमावदार डिस्क ट्रांसड्यूसर है। चित्र 2c का डिज़ाइन मैट्रिक्स बनाने के लिए विभिन्न आकारों के घुमावदार डिस्क ट्रांसड्यूसर का उपयोग करता है, और ब्रॉडबैंड ऑपरेशन को प्राप्त करने के लिए विभिन्न ड्राइविंग विधियों का उपयोग करता है। चित्र 2d अतिप्रवाह गुहा संरचना वाला एक घुमावदार डिस्क ट्रांसड्यूसर है। ध्वनिक प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तरल गुहा का आकार डिजाइन में उचित रूप से समायोजित किया गया है। यह गैल्फेनोल द्वारा संचालित एक घुमावदार डिस्क ट्रांसड्यूसर है, जो सामने के विकिरण के झुकने वाले कंपन को उत्तेजित करने के लिए एक अनुदैर्ध्य ट्रांसड्यूसर के समान संरचना का उपयोग करता है। 

चित्र 2 घुमावदार डिस्क के साथ कम-आवृत्ति ट्रांसड्यूसर का नया डिज़ाइन

1.1.2 फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर

फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर की अवधारणा 1936 में हेस के पेटेंट से शुरू हुई। मूल कार्य मोड यह है कि एक या अधिक टेलीस्कोपिक वाइब्रेटर कम-आवृत्ति ध्वनि विकिरण उत्पन्न करने के लिए फ्लेक्सुरल कंपन शेल को चलाते हैं। मेरे देश में फ्लेक्सेंशनल ट्रांसड्यूसर का अनुसंधान और अनुप्रयोग 20वीं सदी के अंत से सक्रिय है। शोधकर्ताओं ने विभिन्न संरचनाओं के साथ फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर डिजाइन किए हैं। संरचना और उत्तेजना विधि के अनुसार, फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर को तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है। इस वर्गीकरण पद्धति का उपयोग यहां अलग से परिचय कराने के लिए किया जाता है।

 

(2) बेलनाकार संरचना के साथ झुकने-तनाव ट्रांसड्यूसर। इस प्रकार का ट्रांसड्यूसर फ्लेक्सुरल कंपन शेल का अनुवाद करने के लिए एक अनुदैर्ध्य टेलीस्कोपिक वाइब्रेटर द्वारा संचालित होता है। ट्रांसड्यूसर का कंपायमान खोल एक ट्रांसलेशनल संरचना है, यानी, विभिन्न आकृतियों का एक बेलनाकार खोल, जो एक या अधिक अनुदैर्ध्य दूरबीन वाइब्रेटर द्वारा संचालित होता है। जिसमें IV प्रकार का फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर और इसकी विरूपण संरचना, VII प्रकार का फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर, चतुर्भुज फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर आदि शामिल हैं। चित्र 3a एक विशिष्ट IV प्रकार का फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर संरचना है। रिलैक्सर फेरोइलेक्ट्रिक सिंगल क्रिस्टल पीएमएनटी सामग्री द्वारा संचालित IV प्रकार का फ्लेक्सेंशनल ट्रांसड्यूसर विकसित किया गया है। दुर्लभ पृथ्वी की विशाल मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री टेरफेनॉल-डी द्वारा संचालित IV प्रकार के फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर को विकसित किया गया था। चित्र 3बी VII प्रकार के फ्लेक्सटेन्सनल ट्रांसड्यूसर का नया डिज़ाइन है, जो दुर्लभ पृथ्वी की विशाल मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री टेरफेनोल-डी द्वारा संचालित है। उत्तेजना विधि अनुप्रस्थ आयाम के सबसे चौड़े हिस्से पर डिज़ाइन की गई है, और समानांतर वाइब्रेटर की एक जोड़ी इस प्रकार के ट्रांसड्यूसर को गहराई से देखने के लिए डिज़ाइन की गई है। शोधों की श्रृंखला में प्रीस्ट्रेस डिजाइन विश्लेषण, सैद्धांतिक मॉडलिंग, मोडल विश्लेषण, प्रयोगात्मक अनुसंधान आदि शामिल हैं। चित्रा 3 सी IV प्रकार के फ्लेक्सटेन्सनल ट्रांसड्यूसर का एक बेहतर नया डिजाइन है, जो टाइप I फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर के डिजाइन सुधार के समान है, जो टाइप II फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर के समान है, एक लम्बी लंबी धुरी के साथ अण्डाकार खोल संरचना का उपयोग करते हुए, ट्रांसड्यूसर यह रिलैक्सर फेरोइलेक्ट्रिक सिंगल क्रिस्टल सामग्री पीएमएनटी द्वारा संचालित होता है, जो बेहतर है सामान्य IV प्रकार के फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर की तुलना में ब्रॉडबैंड ऑपरेटिंग विशेषताएँ। चित्रा 3डी चीन में IV प्रकार के फ्लेक्सटेन्सनल ट्रांसड्यूसर को बेहतर बनाने वाला सबसे पहला नया डिजाइन है - फिश-लिप प्रकार फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर, जो एक चर ऊंचाई के अण्डाकार शेल का उपयोग करता है और दुर्लभ पृथ्वी सुपर मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव सामग्री टेरफेनोल-डी ड्राइव का उपयोग करता है, इस विशेष आकार के कंपन शेल में लीवर आर्म प्रभाव और अत्यधिक भारित डबल-प्रवर्धन प्रभाव होता है। वर्तमान में, ट्रांसमिशन पावर को और बढ़ाने के लिए टेरफेनोल-डी फिश-लिप फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर को क्रमबद्ध किया गया है और डबल-शेल संरचना में डिजाइन किया गया है। एक एकल ट्रांसड्यूसर की अधिकतम ध्वनि शक्ति 10,000 वाट तक पहुंच सकती है, जो इसे घरेलू कम-आवृत्ति उच्च-शक्ति ट्रांसड्यूसर बुनियादी प्रकारों में से एक बनाती है। चित्र 3ई एक ऑर्थोगोनल उत्तेजना चतुर्भुज फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर है, जो एक कॉम्पैक्ट डिजाइन सुधार को अपनाता है, जो सीमित मात्रा में अधिक कार्यात्मक सामग्री जोड़ सकता है और उत्सर्जन ध्वनि स्रोत स्तर में सुधार कर सकता है। चित्र 3f IV प्रकार के फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर का एक और बेहतर नया डिजाइन है, जो टाइप I फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर के टाइप III फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर के डिजाइन सुधार के समान है, जो लंबी धुरी दिशा के साथ श्रृंखला में दो अण्डाकार गोले का उपयोग करता है। समग्र रूप से, एक लंबे पीजोइलेक्ट्रिक स्टैक का उपयोग उत्तेजित करने के लिए किया जाता है, ताकि अनुदैर्ध्य वाइब्रेटर की अनुनाद आवृत्ति कम हो और फ्लेक्सुरल शेल के मौलिक आवृत्ति मोड के करीब हो, जो है ब्रॉडबैंड ऑपरेटिंग विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए मोडल कपलिंग के लिए अनुकूल। चित्रा 3जी IV प्रकार के फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर के उत्तेजना वाइब्रेटर के लिए एक बेहतर नया डिज़ाइन है। यह एक IV प्रकार का फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर है जो फोल्डिंग वाइब्रेटर द्वारा संचालित होता है। कम कठोरता वाली आवास सामग्री के साथ संयुक्त यह संरचना प्रभावी ढंग से अनुनाद आवृत्ति को कम कर सकती है।

चित्र 3 स्तंभ संरचना के साथ झुकने-तनाव ट्रांसड्यूसर

इसे लौकी प्रकार के फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर के रूप में भी जाना जाता है। इसमें PZT और PZT+Terfenol-D द्वारा संचालित लौकी प्रकार के फ्लेक्सेंशनल ट्रांसड्यूसर का अध्ययन किया जाता है। , संयुक्त उत्तेजना के उत्सर्जन विशेषता मापदंडों का सिमुलेशन विश्लेषण किया जाता है। चित्र 4सी मैग्नेटोस्ट्रिक्शन-पीजोइलेक्ट्रिक संयोजन से उत्साहित एक अवतल-ट्यूब फ्लेक्स-तनाव ट्रांसड्यूसर है। डिज़ाइन में, दो उत्तेजना तत्व, टेरफेनॉल-डी और पीजेडटी, का उपयोग एक समग्र अनुदैर्ध्य वाइब्रेटर बनाने के लिए किया जाता है। चित्र 4डी अवतल-सिलेंडर फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर को दर्शाता है। यह मल्टी-पीजोइलेक्ट्रिक स्टैक द्वारा उत्तेजित होता है। इस आधार के तहत कि शेल अपरिवर्तित रहता है और पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सामग्री की कुल मात्रा समान है, ट्रांसड्यूसर के प्रदर्शन पर प्रभाव के लिए विभिन्न संख्या (1-4) पीजोइलेक्ट्रिक स्टैक ड्राइव का विश्लेषण, ट्रिपल पीजोइलेक्ट्रिक स्टैक द्वारा उत्तेजित एक अवतल-ट्यूब फ्लेक्सुरल-तनाव ट्रांसड्यूसर को डिजाइन और विकसित किया गया था।

चित्र 4 लंबे प्रकार का घूमने वाला बॉडी झुकाव-तनाव ट्रांसड्यूसर

फ्लैट-प्रकार घूमने वाला बॉडी झुकने-तनाव ट्रांसड्यूसर। इस प्रकार का ट्रांसड्यूसर एक घूर्णनशील सममित झुकने वाले कंपन शेल को चलाने के लिए रेडियल रूप से विस्तारित वाइब्रेटर द्वारा संचालित होता है। ट्रांसड्यूसर का कंपन करने वाला खोल एक घूर्णी रूप से सममित संरचना है, आम तौर पर उत्तल या अवतल गोलाकार कैप्स (या गोलाकार कैप्स) की एक जोड़ी होती है या यह एक डिस्क आदि से बना होता है, जो रेडियल रूप से विस्तारित रिंग या डिस्क वाइब्रेटर द्वारा संचालित होता है, जिसमें वी-आकार फ्लेक्स-टेंशन ट्रांसड्यूसर, VI-आकार फ्लेक्स-टेंशन ट्रांसड्यूसर, डिस्क-आकार फ्लेक्स-टेंशन ट्रांसड्यूसर इत्यादि शामिल हैं, यहां छोटे आकार पेश किए गए हैं वी-टाइप फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर-सिम्बल और डिस्क टाइप फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर। चित्र 5ए एक छोटे आकार का वी-आकार का फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर है। धातु अंत कैप की एक जोड़ी एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक डिस्क द्वारा संचालित होती है जो फ्लेक्सुरल कंपन उत्पन्न करने के लिए रेडियल रूप से कंपन करती है; चित्र 5बी एक डिस्क के आकार का फ्लेक्सटेंशनल ट्रांसड्यूसर है, जो डिज़ाइन में PZT- का उपयोग करता है। 4 रेडियल ध्रुवीकृत पीज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक रिंग घुमावदार डिस्क को चलाती है। पार्श्व कंपन के युग्मन को कम करने के लिए डिस्क को रेडियल स्लिट के साथ 16 समान क्षेत्रों में विभाजित किया गया है। इन दो संरचनात्मक रूपों के फ्लेक्सेंशनल ट्रांसड्यूसर में कम गुंजयमान आवृत्ति, छोटे ज्यामितीय आकार और उच्च इलेक्ट्रोकॉस्टिक दक्षता की विशेषताएं होती हैं।

चित्र 5 फ्लैट-प्रकार घूमने वाला बॉडी झुकने-तनाव ट्रांसड्यूसर

1.2 उच्च-आवृत्ति ब्रॉडबैंड ट्रांसड्यूसर की अनुसंधान प्रगति

पानी के नीचे ध्वनिक उपकरण के एक महत्वपूर्ण संकेतक के रूप में पता लगाने की दूरी के अलावा, एक अन्य विकास दिशा मुख्य उद्देश्य के रूप में लक्ष्य जानकारी की अधिकतम मात्रा प्राप्त करना है। उदाहरण के लिए, उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवि सोनार, उच्च-डेटा-दर पानी के नीचे ध्वनिक संचार, आदि। इसके लिए उच्च-आवृत्ति मोड ऑपरेशन की आवश्यकता होती है, और कार्यशील आवृत्ति बैंड जितना संभव हो उतना व्यापक होता है। इसलिए, हाई-फ़्रीक्वेंसी ब्रॉडबैंड अंडरवाटर ध्वनिक ट्रांसड्यूसर ऑप्टिक्स के समान, सिस्टम का एक प्रमुख घटक बन गया है। इमेजिंग सिस्टम का लेंस वही है.

 

चित्र 6ए एक है उच्च आवृत्ति ब्रॉडबैंड ट्रांसड्यूसर । पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक कॉलम और मिलान परत के साथ पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक रिक्ति और सिरेमिक आकार के अनुपात और बैंडविड्थ पर सामग्री भरने के प्रभाव का अध्ययन किया जाता है। चित्र 6 बी में डिज़ाइन किया गया डबल मिलान परत उच्च आवृत्ति ब्रॉडबैंड ट्रांसड्यूसर एक सरणी बनाने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक कॉलम का उपयोग करता है, और फिर उच्च आवृत्ति ब्रॉडबैंड ध्वनिक उत्सर्जन प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए धातु परत और राल मिश्रित सामग्री की एक डबल मिलान परत संरचना जोड़ता है। चित्र 6सी डिज़ाइन किए गए 1-1-3 पीजोइलेक्ट्रिक मिश्रित उच्च-आवृत्ति ब्रॉडबैंड ट्रांसड्यूसर को दिखाता है, जिसमें 1-आयामी कनेक्टेड पीजोइलेक्ट्रिक खंभे और 1-आयामी कनेक्टेड धातु खंभे 3-आयामी कनेक्टेड पॉलिमर मैट्रिक्स में समानांतर में व्यवस्थित होते हैं। तीन-चरण पीज़ोइलेक्ट्रिक मिश्रित सामग्री का निर्माण किया गया है, और उच्च-आवृत्ति ब्रॉडबैंड ट्रांसमिटिंग ट्रांसड्यूसर विकसित किया गया है। चित्र 6d डिज़ाइन किए गए 1-3 पीज़ोइलेक्ट्रिक मिश्रित उच्च-आवृत्ति ब्रॉडबैंड ट्रांसड्यूसर को दिखाता है, जो ब्रॉडबैंड ऑपरेटिंग विशेषताओं का एहसास करने के लिए मोटाई कंपन मोड और प्रथम-क्रम अनुप्रस्थ कंपन मोड के युग्मन प्रभाव का उपयोग करता है। चित्र 6ई डिज़ाइन किए गए पीज़ोइलेक्ट्रिक कम्पोजिट रिंग उच्च-आवृत्ति ब्रॉडबैंड ट्रांसड्यूसर को दिखाता है। पीजोइलेक्ट्रिक कम्पोजिट रिंग पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक रिंग को रेडियल रूप से काटकर और एपॉक्सी राल डालकर प्राप्त की जाती है। फिर, अलग-अलग दीवार मोटाई वाले दो पीजोइलेक्ट्रिक मिश्रित छल्ले प्राप्त होते हैं। मिश्रित रिंग को रेडियल रूप से विकिरण करने वाले दोहरे अनुनाद ट्रांसड्यूसर बनाने के लिए लगाया जाता है।

 

चित्र 6 उच्च आवृत्ति ब्रॉडबैंड ट्रांसड्यूसर