شبیه سازی و بهبود عملکرد ترانسدیوسر تانپیلز به روش اجزا محدود و مقایسه آن با نتایج عملی تست های الکتروآکوستیکی

آکوستیک زیرآبی، به علت کاربردهای زیادی که دارد، به موضوعی پراهمیت برای محققان بدل شده است. چیدمانی از ترانسدیوسرهای الکتروآکوستیکی، که آرایه نامیده می شود، به عنوان ابزارهای فرستنده و گیرنده امواج صوتی در زیر آب مورد استفاده قرار می گیرند. پرکاربردترین ترانسدیوسر مورد استفاده در آرایه ها، ترانسدیوسر تانپیلز است. برای طراحی و تحلیل این ترانسدیوسرها می توان از روش های مختلف تحلیلی یا حل عددی استفاده کرد. در این مقاله تلاش شده با استفاده از مدل اجزا محدود، رفتار این ترانسدیوسر به طور کامل شبیه سازی شده و مهم ترین پارامترهای سنجش عملکرد آن مورد بررسی قرار گیرند. همچنین، برای صحت سنجی مدل اجزا محدود، نمونه این ترانسدیوسر نیز ساخته شده و مورد تست های الکتروآکوستیکی قرار می-گیرد. با مقایسه نتایج مدل شبیه سازی شده با مدل تست شده، مشاهده می شود که مدل اجزا محدود می تواند رفتار الکتریکی و آکوستیکی ترانسدیوسر را به خوبی پیش بینی کند. ضمن اینکه افزودن عوامل میراکننده به سیستم می-تواند باعث افزایش پهنای باند فرکانسی شود. در نهایت سعی شده تا با ایجاد تغییراتی در ساختار ترانسدیوسر، پاسخ فرکانسی آن ها تا حد امکان بهبود داده شود.