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一种高频大面积多基元平面声基阵的制作方法
申请号	CN201510982087.1	申请日	2015-12-23	公开(公告)号	CN105572657A	公开(公告)日	2016-05-11
申请人	海鹰企业集团有限责任公司;			发明人	刘汉文;
摘要	本发明涉及一种高频大面积多基元平面声基阵的制作方法，包括以下步骤：(1)将一块大面积压电陶瓷采用胶合的方式固定在工装基板上；(2)通过高精度切割机将压电陶瓷进行水平和垂直两个方向的切割，形成若干基元，利用高分子材料灌填切割缝并固化；(3)取下工装基板，再按照需要尺寸裁剪成型，得到高频大面积多基元平面声基阵。本发明采用固定一块大面积压电陶瓷直接切割灌填高分子材料，精度由切割机加工保证，方法简单，可以有效地控制基元之间的一致性和基元排列的几何位置，确保平面声基阵中所有基元的极性一致。
权利要求	1.一种高频大面积多基元平面声基阵的制作方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)将一块大面积压电陶瓷(1)采用胶合的方式固定在工装基板(2)上； (2)通过高精度切割机将压电陶瓷(1)进行水平和垂直两个方向的切割，形成若干基元，利用高分子材料(3)灌填切割缝并固化； (3)取下工装基板(2)，再按照需要尺寸裁剪成型，得到高频大面积多基元平面声基阵。 2.根据权利要求1所述的高频大面积多基元平面声基阵的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)中一块大面积压电陶瓷(1)通过固定环氧胶固定在工装基板(2)上。 3.根据权利要求1所述的高频大面积多基元平面声基阵的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中通过高精度切割机先进行水平方向切割，清理干净后进行高分子材料(3)的灌填固化，再以工装基板(2)的直角边为基准进行垂直方向切割，清理干净后进行高分子材料(3)的灌填固化。 4.根据权利要求1所述的高频大面积多基元平面声基阵的制作方法，其特征在于，根据所述基元之间的不同去耦要求，选择不同的高分子材料(3)灌填。
说明书全文	一种高频大面积多基元平面声基阵的制作方法技术领域 [0001] 本发明涉及水中设备技术领域，尤其是一种高频大面积多基元平面声基阵的制作方法。背景技术 [0002] 多普勒速度计程仪是舰船或水下潜器自主导航设备之一。在船行进的前后左右方向同时发射定向波束，利用回波信号的多普勒频移可计算出船相对于海底或水层等参照物的航速，从而达到计程目的。传统的多普勒速度计程仪为产生这四个波束，均采用4个独立的活塞型换能器。使用多个独立的换能器，会造成声基阵体积、重量过大，安装不便，而且会影响船的航行，且为提高测速精度，需进行复杂的声速补偿。目前，利用相控阵的多普勒速度计程仪只需用一个高频平面基阵进行相控发射和接收，一个收发共用阵完成多个波束的形成，使水下基阵的总尺寸大为减少，且避免声速补偿问题。该高频平面基阵中的基元数一般在1000个左右，每个基元的尺寸为2mm～5mm左右，基元间隔在几十丝，横向和纵向各40列左右。常规做法是先用若干基元拼装，再灌注成型，基元之间的一致性，基元之间的几何位置尺寸难以保证，若有一个基元极性相反，则造成高频平面基阵报废。发明内容 [0003] 本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高频大面积多基元平面声基阵的制作方法，能够有效地提高基元一致性，保证基元排列位置精度，防止出现基元极性方向不同的情况。 [0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案： [0005] 本发明一种高频大面积多基元平面声基阵的制作方法，包括以下步骤： [0006] (1)将一块大面积压电陶瓷采用胶合的方式固定在工装基板上； [0007] (2)通过高精度切割机将压电陶瓷进行水平和垂直两个方向的切割，形成若干基元，利用高分子材料灌填切割缝并固化； [0008] (3)取下工装基板，再按照需要尺寸裁剪成型，得到高频大面积多基元平面声基阵。 [0009] 进一步地，步骤(1)中一块大面积压电陶瓷通过固定环氧胶固定在工装基板上。 [0010] 进一步地，步骤(2)中通过高精度切割机先进行水平方向切割，清理干净后进行高分子材料的灌填固化，再以工装基板的直角边为基准进行垂直方向切割，清理干净后进行高分子材料的灌填固化。 [0011] 进一步地，根据基元之间的不同去耦要求，选择不同的高分子材料灌填。 [0012] 本发明的有益效果：采用固定一块大面积压电陶瓷直接切割灌填高分子材料，精度由切割机加工保证，方法简单，可以有效地控制基元之间的一致性和基元排列的几何位置，确保平面声基阵中所有基元的极性一致。附图说明 [0013] 图1为本发明的切割示意图； [0014] 图中标记说明如下： [0015] 1-压电陶瓷，2-工装基板，3-高分子材料。具体实施方式 [0016] 本发明所列举的实施例，只是用于帮助理解本发明，不应理解为对本发明保护范围的限定，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明思想的前提下，还可以对本发明进行改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。 [0017] 如图1所示，一种高频大面积多基元平面声基阵的制作方法，包括以下步骤： [0018] (1)将一块大面积压电陶瓷1通过固定环氧胶胶合在工装基板2上； [0019] (2)通过高精度切割机先进行水平方向切割，清理干净后进行高分子材料3的灌填固化，再以工装基板2的直角边为基准进行垂直方向切割，清理干净后进行高分子材料3的灌填固化，其中，水平、垂直方向切割形成若干个基元，根据基元之间的不同去耦要求，可以选择不同的高分子材料3灌填。 [0020] (3)取下工装基板2，再按照需要尺寸裁剪成型，得到高频大面积多基元平面声基阵。 [0021] 本发明中利用一块大面积压电陶瓷1进行高频大面积多基元平面阵的制作有效地解决了多基元之间性能差异问题；一块大面积压电陶瓷1的极化时间适当可以保证一块大面积压电陶瓷1在水平、垂直切割后形成的多基元之间的一致性；基元之间的间隔由高精度切割机的刀缝决定，可以根据设计要求选择合适厚度的刀片，这样有效的解决了基元之间的间隔问题；由于一块大面积压电陶瓷1从通过固定环氧胶胶合在工装基板2到最终取下，压电陶瓷1的位置不变，压电陶瓷1的正反两个面也固定不变，所以所有基元的极性可以保证一致；水平或垂直切割完立即灌填高分子材料3并固化，基元的几何位置也可以保持一致。本方案中根据基元之间的不同去耦要求，可以选择不同的高分子材料3灌填。

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