طراحي و ساخت دستگاه تطبيق امپدانس پهن‌باند براي سامانه‌هاي سوناري

سامانه‌هاي اولتراسونيك از مبدل‌هاي كوارتز و سراميكي براي توليد توان صوتي استفاده مي‌كنند. محدوديت اصلي در توليد اين توان، ناكافي بودن توان الكتريكي ورودي به‌دليل ضريب توان كم و امپدانس بالاي مبدل است. در اين كار يك روش قاعده‌مند براي طراحي شبكه‌هاي تطبيق امپدانس الكتريكي باند پهن با ارائه يك روش تلفيقي جديد، با كمك تركيبي از روش موسوم به محاسبه مستقيم فركانس واقعي (RFDT) و روش CAD براي مبدل‌هاي اولتراسوند پيزوالكتريك استفاده شده است. فرآيند طراحي و ساخت شامل پنج مرحله كلي است: 1) تعيين مدار معادل مبدل پيزوالكتريك بر اساس ميزان ادميتانس اندازه‌گيري شده در بازه فركانسي مطلوب و تحت شرايط كاري واقعي با كابل 100 متري و عمق مناسب در يك استخر بدون انعكاس مناسب 2) طراحي مجموعه اي از شبكه‌هاي تطبيق امپدانس، با استفاده از نمودار اسميت كامپيوتري با نرم افزار ADS وSMITHCHART.V.4 ) و 3)استخراج و اجراي مدل شبيه‌سازي مبدل با تطبيق براي ارزيابي بهره و توان بازگشتي و پهناي باند شبكه‌هاي تطبيق امپدانس طراحي شده و بررسي اثربخشي رويكرد ارائه‌شده از طريق طراحي، اجرا، و مشخصه‌سازي شبكه‌هاي تطبيق امپدانس براي مبدل انتشار صوتي پهن‌باند 4) طراحي مدارات جانبي براي هوشمندسازي و انتخاب IMN مناسب؛ 5) ساخت EIMN هوشمند مورد نظر و آزمايش نهايي. نتايج حاصله از اين تحقيق، در بهترين حالت تطبيق و شرايط ايده‌آل، در شبيه‌سازي با ADS، 85 دسي‌بل بهبود براي S11 و 26دسي‌بل بهبود براي S21 ارائه مي‌نمايد. در شرايط كاري و با استفاده از المان‌هاي اندازه واقعي فيلترها، 58 دسي‌بل بهبود در S11 و 26 دسي‌بل بهبود در S21 در حالت واقعي بدست آمد.