CC BY
23
УДК 534.222
В. А. Воронин, И. Н. Лавердо
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СХОДЯЩИХСЯ ЗВУКОВЫХ ПУЧКОВ В ВОЗДУХЕ
Получения высоких уровней звукового сигнала, достаточных для восприятия человеческим ухом возможно при использовании параметрических излучателей (ПИ) с высокочастотными (ВЧ) фокусированными пучками накачки. Фокусировка волн накачки позволяет получить существенно большие уровни звукового давления волн разностной частоты (ВРЧ) в фокальной плоскости, т.е. в локальной области пространства, чем при использовании ПИ с плоским фронтом. Увеличение интенсивности ВЧ-волн, приводит к большему росту амплитуды ВРЧ нежели для случая плоского ПИ. Процесс генерации звуковых волн в воздушной среде можно описать уравнением Хохлова-Заболотской-Кузнецова (ХЗК) [1].
В работе на основе решения этого уравнения проведено математическое моделирование процессов нелинейного взаимодействия волн для плоского и фокусирующего ПИ. На рис.1 приведены зависимости амплитуды ВРЧ от расстояния для случая малого затухания (пунктирные кривые) и реального затухания (сплошные кривые) для двух значений разностных частот для ПИ с плоским преобразователем накачки.
Рис.1. Рис.2.
На рис.2 приведена зависимость амплитуды для волны разностной частоты 3000 Гц от расстояния для волн накачки с плоским фронтом (пунктирная линия) и для фокусированных ВЧ волн (сплошные кривые) при различных радиусах фокусировки. Из приведенных зависимостей видно, что уровни ВРЧ образованные ПИ с фокусированными пучками накачки больше чем для случая волн накачки с плоским фронтом, но образуются такие максимумы на расстоянии от излучателя равном радиусу фокусировки.
1. Новиков Б. К., Руденко О. В., Тимошенко В. И. Нелинейная гидроакустика
- Л.: Судостроение 1981 - 264 с.
2. Розенберг Л. Д. Мощные ультразвуковые поля - Москва.: 1968, 265 с.
3. Новиков Б. К., Тимошенко В. И. Параметрические антенны в гидролокации
- Л.: Судостроение: 1989, 256 с.
