Directive under-water transducer design for Doppler velocity log

Abstract

En 1 MHz direktiv undervannstransduser for bruk i DVL er designet, simulert, konstruert og testet gjennom målinger i denne oppgaven. Designet følger teorien for en piezoelektrisk disk som opererer i tykkelsesmodi, omsluttet av materialer med matchende lag for å optimalisere akustisk overføring til vann. Endimensjonale og tredimensjonale simuleringsmodeller av transduseren ble laget i hhv. xTrans og COMSOL Multiphysics for å sammenligne med måleresultater og utforske egenskaper ikke tilgjengelige gjennom målingene. En prototyp av transduser designet viser en hovedlobebredde på 6 grader, en halveffekts båndbredde på 60 kHz, en absolutt impedans på 50 Ohm, en elektroakustisk effektivitetsfaktor på 0,50 (-3,0 dB), en koblingskoeffisient på 0,421 og en kvalitetsfaktor på 16,4 - ved 1 MHz i vann.