The Journal of the Acoustical Society of Korea (한국음향학회지)

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Design of Isolation-Type Matching Network for Underwater Acoustic Piezoelectric Transducer Using Chebyshev Filter Function

체비셰프 필터함수를 이용한 수중 음향 압전 트랜스듀서의 절연형 정합회로 설계

  • Published : 2009.08.31
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Abstract

This paper presents the design method of an impedance matching network using an isolation transformer and the Chebyshev filter function for the high efficiency and the flat power driving of an underwater acoustic piezoelectric transducer. The proposed impedance matching network is designed for minimizing the reactance component of transducer and having the flat power response in the wide frequency range. We design a low pass filter with ladder-type circuit using the Chebyshev function as standard prototype filter function. In addition, we design the impedance matching network which is suitable for the equivalent circuit of transducer and the turn ratio of transformer through the bandpass frequency transformation. The proposed method is applied to the simulated dummy load of the tonpilz-type transducer operating in the middle frequency range. The simulation results are compared with the measured characteristics and the validity of the proposed method is verified.

본 논문에서는 수중 음향 압전 트랜스듀서의 고효율, 정전력 구동이 가능하도록 절연 트랜스포머와 체비셰프 필터함수를 이용한 임피던스 정합회로 설계 방안을 제안하였다. 제안된 정합회로는 진동과 무관한 트랜스듀서의 리액턴스 성분을 최소화하고 넓은 동작주파수 범위에서 평탄한 출력 전력 특성을 갖도록 설계되었다. 체비세프 필터함수를 표준 원함수로하는 저역통과 필터를 단종단 제자형 회로로 설계하고 대역통과 주파수변환을 통하여 트랜스듀서의 등가모델과 트랜스포머의 권선비에 적합한 정합회로를 설계하였다. 제안된 기법을 예제 모델 Tonpilz형 압전 트랜스듀서에 대한 가상부하에 적용하고 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 결과를 비교함으로써 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.

Keywords

References

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