摘要：本文提出基于目标频谱特征信息的谐振敏感检测思想：利用水听器在谐振频率处具有高灵敏的特点，根据水下目标的频域特征信息设计水听器敏感结构。基于该思想，本文设计、研制了谐振敏感式压电MEMS芯片和水听器样机，并进行了实验测试。所设计水听器样机（M3#和M5#）在谐振频率处实现了高灵敏响应(-146dB@12kHz (Re.1V/μPa)和-138dB@4kHz (Re.1V/μPa))和远低于knudsen零级海况的自噪声水平(M5#样机在谐振频率处等效噪声声压谱密度级22.03dB@4kHz(Re. 1μPa/√Hz))。本文所提出的基于目标特征信息的谐振敏感检测思想为水下目标检测提供了一条新思路。
文章目录
1 基于目标频谱特征信息传感与检测原理
1.1 基于目标频谱特征信息传感与检测机制
1.2 针对目标特征信息的特征水听器工作机制
2 压电MEMS特征敏感芯片设计
2.1 压电MEMS声压特征敏感芯片谐振频率设计
2.2 压电MEMS声压特征敏感芯片应力分布设计
2.3 压电MEMS声压谐振敏感芯片灵敏度
2.4 压电MEMS声压谐振敏感芯片工作带宽及阻尼设计
3 压电MEMS声压谐振敏感芯片及特征声压水听器研制
3.1 压电MEMS声压谐振敏感芯片及特征声压水听器研制
3.2 压电MEMS特征声压水听器前置信号调理电路
4 压电MEMS特征声压水听器实验测试
4.1 压电MEMS特征声压水听器灵敏度频响测试
4.2 压电MEMS特征声压水听器本底噪声测试
5 结论
