A Prediction of Radiation Power for the Planar Array Acoustic Transducer Considering Mutual Coupling Effects

상호 간섭 영향을 고려한 평면 배열형 음향 트랜스듀서의 방사 출력 예측

Planar array of acoustic transducer is normally used in a sonar system. Acoustic radiation makes beam pattern in underwater uses. The main source of the beam pattern is due to the transducer array. Therefore, estimation of the acoustic radiated power is necessary to predict the performance and efficiency of the transducer. As an example of the acoustic radiation power, nine acoustic transducers mounted to a rigid infinite baffle are considered in a theoretical model. Each piston's acoustic radiation consists of self- and mutual-radiation impedances. Total radiation impedances and acoustic radiation power of the transducers are extracted using on the theory of an equivalent electric circuit. The theoretical results reveal that acoustic radiation power of the transducer depends on the mutual coupling effects.

소나 시스템에 주로 사용이 되는 평면 배열형 음향 트랜스듀서는 수중에서 음을 방사하여 빔(beam)을 형성하게 된다. 이러한 빔은 트랜스듀서 진동체에서 발생하는 음향 출력이 공간상에 분포되어 일어난다. 따라서 방사 출력의 산출은 트랜스듀서의 성능 및 효율을 예측하는데 필요하다. 본 논문에서는 무한 배플에 고정된 9개의 음향 진동체를 모델로 선정하였다. 개별 진동체에서의 음향 방사량은 자기방사 및 상호방사의 조합으로 표현이 되며 전기적 등가회로 기법을 이용하여 진동체 상호간의 음향 간섭 영향을 고려하여 평면 배열형 음향 트랜스듀서 진동체의 방사 출력 예측 기법을 제안 하였다.