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두께 불균일 압전 초음파 트랜스듀서의 형태에 따른 특성변화 해석
Characteristics Variation Analysis by Shape of Piezoelectric Ultrasonic Transducer with Non-Uniform Thickness 원문보기

한국음향학회지= The journal of the acoustical society of Korea, v.27 no.6, 2008년, pp.271 - 278  

김동현 (프로소닉㈜) ,  김정순 (동명대학교) ,  김무준 (부경대학교) ,  하강렬 (부경대학교)

초록
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압전판의 길이나 폭에 따라 두께가 변화하는 압전 세라믹을 사용하여 광대역 특성을 구현하는 초음파 트랜스듀서에 대하여 압전진동자의 측면에서 본 형태에 따른 전기-음향적 특성해석을 이론적으로 수행하였다. 압전진동자의 길이방향에 따른 두께 변화를 지수함수의 조합으로 표현하고 이 함수를 이용하여 압전진동자의 전기단자에서 본 자유 어드미턴스 및 파워전달함수에 대한 식을 도출하였다. 대표적인 PZT압전 세라믹을 예로 들어 압전 진동자의 측면 형태변화에 따른 비 대역폭을 고찰해본 결과 넓은 대역폭를 얻기 위한 최적의 형태가 존재함을 알 수 있었으며, 압전진동자의 최대두께에 대한 최소두께 비가 자아짐에 따라 대역폭은 100%이상까지도 넓어질 수 있으나 파워전달함수는 반대로 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 또 압전진동자의 길이가 길어질수록 전달함수의 크기는 증가하나 광대역 특성을 갖는 압전진동자의 형태는 매우 한정적이 됨을 확인할 수 있었으며 이는 고효율의 광대역 초음파 트렌스듀서 제작에 있어서는 정밀한 가공이 요구됨을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The electro-mechanical characteristics were theoretically analyzed for the wideband ultrasonic transducer made of non-uniform thickness piezoelectric vibrator. This paper proposes a combination of exponential functions which describes the thickness variation along the length of the vibrator to deriv...

주제어

#초음파   #트랜스듀서   #압전세라믹   #광대역   #두께불균일  

AI 본문요약
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가설 설정

  • 또한 尤를 공진주파수로 갖는 일정두께 ”緒//2의 압전진동자를 가정하고 이 진동자의 파워전달함수 최대치를 r라고 두었을 때 a과의 차이를 다음과 같이 정의하였다.
  • 번째 요소에 대한 전기적 입력어드미턴스는 식(3)과 같이 나타낼 수 있다. 이때 음향학적 경 계조건은 그림 2에 나타낸 것과 같이 특성 임피던스가 乙인 음향매질을 방사면에 두고 배면의 음향 매질은 없다고 가정하였다 [16],
  • 이때 음향학적 경계조건은 그림 2에 나타낸 것과 같이 특성 임피던스가 Zi인 음향매질을 방사면에 두고 배면의 음향매질은 없다고 가정하였다 [16].
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참고문헌 (16)

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    원문보기 상세보기

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  16. T. Ikeda, Fundamentals of piezoelectricity, (Oxford University Press, New York & Tokyo, 1990) 

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