شبیه سازی و بهبود عملکرد ترانسدیوسر تانپیلز به روش اجزاء 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 می باشد. 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 اجزاء محدود، رفتار این ترانسدیوسر به طور کامل شبیه سازی شده و مهمترین پارامترهای سنجش عملکرد آن مورد بررسی قرار گیرند. همچنین برای صحت سنجی مدل اجزاء محدود، نمونه ی 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 اجزاء 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.