电磁超声导波换能器阻抗匹配电路设计

摘要

在超声导波检测中，电磁超声导波换能器普遍存在换能效率低的问题，而合理设计的阻抗匹配电路可有效改善换能器的换能效率。本研究基于共轭阻抗匹配原理，针对洛伦兹力和磁致伸缩力2类典型的电磁超声导波换能器，设计了相应的并联电容型阻抗匹配电路。通过导波检测实验，验证了激励接收换能器分别进行阻抗匹配以及同时进行阻抗匹配的信号优化效果。研究结果表明，并联电容型阻抗匹配电路能够显著提升电磁导波换能器的换能效率，尤其在高频下表现出更为显著的优化效果。同时，接收换能器的阻抗匹配效果优于激励换能器，双端匹配可实现优化效果的进一步叠加。

关键词

超声导波 / 换能器 / 电磁声 / 磁致伸缩 / 阻抗匹配