复频、宽频及频率可调功率超声换能器的研究

本项目对复频、宽频及可调频率功率超声换能器进行研究。第一，探讨换能器的电端匹配电路对其共振频率和机电转换效率等参数的影响，以期找到一种通过改变匹配电路参数来改变换能器共振频率的方法；第二，研究换能器的电端负载阻抗对压电换能器频率特性及阻抗特性的影响，目的在于寻找一种能够通过改变换能器的电端阻抗，借助于压电效应而实现换能器频率改变的方法，并对其原理进行分析；第三，利用解析法和数值法，探讨大尺寸超声换能器中纵向和径向振动之间的相互耦合，研究其多模态及宽频工作的可能性和机理；第四，研究纵弯模式转换超声换能器中的模式转换及相互作用机理，目的在于研究一种利用弯曲振动而实现复频或宽频辐射的大面积超声振动系统。本项目的研究成果相对于传统的单频超声换能器的设计理论是一个完善和革新，对于发展新型的超声换能器、改善现有超声技术的应用效果、开发新的超声技术及应用领域具有理论指导意义和实际应用价值。