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1-3형 압전 복합체를 이용한 광대역 수중 통신용 음향 트랜스듀서에 관한 연구
A Study of a Wideband Acoustic Transducer for Underwater Communication Using 1-3 Type Piezoelectric Transducer 원문보기

韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, v.22 no.2 = no.81, 2008년, pp.65 - 71  

이경우 (경원 훼라이트공업㈜ 부설연구소) ,  소형종 (경원 훼라이트공업㈜ 부설연구소) ,  임실묵 (한국산업기술대학교 신소재공학과) ,  김원호 (국방과학연구소 6기술본부) ,  조운현 (국방과학연구소 6기술본부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, many researches in relation to data transmission with faster speed and greater volume, many researches have been carried out on sonar systems for underwater communication. According to these researches, an acoustic transducer for underwater communication requires wide bandwidth properties....

주제어

#음향센서   #광대역   #수중 통신   #압전복합체   #전송손실  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 수중 음향 트랜스듀서를 개발하였다. 또한 개발된 수중 음향 트랜스듀서를 수중 통신용 트랜스듀서로 이용하기 위한 적용 가능성을 검토하였다
  • 본 연구에서는 L3형 압전복합체를 이용하여 주파수가 증가함에 따라 송신전압감도가 선형적으로 증가하는 특성을 가지는 음향 트랜스듀서를 개발하였다. 주파수가 증가함에 따라 증가하는 전달손실을 보상하여 특정 거리가 떨어진 곳에서 일정한 크기의 수신신호를 획득함으로서 수중 통신 시스템의 주파수 대역폭의 증가와 신호대잡음비(SN依)를 개선하여 향상된 전송속도를 확보 할 수 있는 음향 트랜스듀서를 구현 하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 이러한 공진형 광대역 음향 트랜스듀서의 단점을 보완하기 위해 L3형 압전 복합체를 이용하여 주파수에 증가에 따라 송신전압감도가 선형적으로 증가하고, 수신 전압 감도는 주파수에 변화에 대해서 일정한 크기를 가지는 비공진형 수중 음향 트랜스듀서를 개발하였다. 또한 개발된 수중 음향 트랜스듀서를 수중 통신용 트랜스듀서로 이용하기 위한 적용 가능성을 검토하였다
  • 음향 트랜스듀서를 개발하였다. 주파수가 증가함에 따라 증가하는 전달손실을 보상하여 특정 거리가 떨어진 곳에서 일정한 크기의 수신신호를 획득함으로서 수중 통신 시스템의 주파수 대역폭의 증가와 신호대잡음비(SN依)를 개선하여 향상된 전송속도를 확보 할 수 있는 음향 트랜스듀서를 구현 하고자 하였다.

가설 설정

  • 음향 트랜스듀서에서 발생되는 음원의 세기가 주파수에 따라서 Fig. 3과 같은 특성을 보인다고 가정하면 근거리 수중 통신 시스템 입장에서는 동일한 크기의 수신 신호를 확보 할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 20~40kHz 주파수 대역에서 Fig.
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참고문헌 (8)

  1. 김용혁, 김호기, 김진수, 이덕출 (1998). 'PZT/Epoxy (1-3형) 압전복합재료의 두께 변화에 따른 압전 특성', 한국세라믹학회지, Vol 25, No 1, pp 7-14 

  2. 임용곤, 김시문, 박종원, 김승근, 최영철 (2003). 초음파를 이용한 수중 영상 정보전송기술 개발, 해양연구원 보고서 

  3. Butler, S.C. (2002). 'Triply Resonant Broadband Transducers', Oceans apos. 02 MTS/IEEE Vol 4, Issue, 29-31, pp 2334-2341 

  4. Stansfield, D. (2003). Underwater Electroacoustics Transducers, Peninsyla Publishing 

  5. Lee, K.W., Kim, D.Y. and Ylim, Y.G. (2004). 'Acoustic Impedance Matching Methode Using Triple Matching Plate for Wideband Ultrasonic Underwater Acoustic Characteristics', The 5th Seminar on Naval Weapon Systems Development, pp 376-382 

  6. Levinson, M.L. (1987). Electronics Ceramics, MARCEL DEKKER INC, New York and Basel 

  7. Bowen, L., Gentlman, R., Fiore, D. and Pham, H. (1993). 'Injecton Molded Fine, Scale Piezoelectric Composite Transducer', IEEE Ultrasonics Symposium, pp 499-503 

  8. Newnham, R.E. Skinner, D.P. and Cross, L.E. (1978). 'Connectivity and Piezoelectric-pyroelectric Composite', Mat. Res. Bull, Vol 13, pp 525-536 

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