基于PVDF的纤毛式矢量水听器仿真设计

在现有纤毛式结构微米尺度上应用聚偏二氟乙烯(PVDF)会有电容小、阻抗匹配困难的问题。为此,文章基于现有纤毛式矢量水听器进行结构修改和尺寸放大,设计了一种基于PVDF的纤毛式矢量水听器,由纤毛顶、纤毛主体和纤毛主体两侧的PVDF薄膜组成。以整体尺寸、电容值、灵敏度和谐振频率这4个参数为目标,通过有限元仿真优化,确定了纤毛顶、纤毛主体的材质和尺寸、PVDF薄膜的尺寸。仿真得到水听器的灵敏度满足每倍频程增加6 dB的规律,具有“8”字余弦指向性。