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龙图腾网获悉上海交通大学;无锡市惠丰电子有限公司申请的专利一种指向性波动激发与探测的频率-波数压电纤维换能器获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118209637B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410461990.2，技术领域涉及：G01N29/24；该发明授权一种指向性波动激发与探测的频率-波数压电纤维换能器是由申岩峰;周书龙;陆润叶;田原;王宝;汪春权设计研发完成，并于2024-04-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种指向性波动激发与探测的频率-波数压电纤维换能器在说明书摘要公布了：本发明提供一种指向性波动激发与探测的频率‑波数压电纤维换能器，包括电极部件和压电纤维部件，所述电极部件包括两层电极层，所述电极层为柔性打印电路薄膜，且所述电极层的形状为螺旋形状，所述压电纤维部件包括位于两层电极层之间的压电纤维复合层，所述压电纤维复合层包括压电纤维和环氧树脂基体，所述压电纤维沿着所述环氧树脂基体的环形方向间隔均匀的嵌入所述环氧树脂基体中；本发明的有益效果为：本发明的换能器具有强大的方向性，能够实现对信号源的高精度定位，这使得在结构健康监测和目标追踪等应用中，能够准确地确定信号的位置；本发明的换能器能够精确地控制波束的形成和指向，这使得在复杂环境中能够有效地减少背景噪音的影响。

本发明授权一种指向性波动激发与探测的频率-波数压电纤维换能器在权利要求书中公布了：1.一种指向性波动激发与探测的频率-波数压电纤维换能器，其特征在于：包括电极部件和压电纤维部件，所述电极部件包括两层电极层，所述电极层为柔性打印电路薄膜，且所述电极层的形状为螺旋形状，所述压电纤维部件包括位于两层电极层之间的压电纤维复合层，所述压电纤维复合层包括压电纤维和环氧树脂基体，所述压电纤维沿着所述环氧树脂基体的环形方向间隔均匀的嵌入所述环氧树脂基体中，所述压电纤维复合层采用了径向排列的压电纤维布局； 所述电极层的螺旋形状是基于频域波数确定的，其中，所述基于频域波数确定电极层的螺旋形状，包括： 根据导波在任意形状换能器中传播的控制方程和基于频率的波束控制的概念确定换能器电极层的形状，其中，所述螺旋形状的电极层能够有效地激励与接收不同方向导波； 所述根据导波在任意形状换能器中传播的控制方程和基于频率的波束控制的概念确定换能器电极层的形状，包括： 由确定压电材料空间分布的解析表达式，在设计连续波束导向时，在波数域沿螺旋轨迹选择所需的指向性最大值位置，螺旋形状使等频圆相交孤指向性最大值，从而唯一地确定一个单一的方向为给定的波矢量； 在公式中，a为空间域的传感电极半径，kn表示对应角度θn的波矢量，N为设计参数取180；采用螺旋波数kn＝knθn分布设计，其指向性最大值位置由确定，其中，分别用波矢量振幅的最小值km和最大值kM来定义，θM与θm对应角度最大值与最小值； 并且所描述的空间分布通过阈值设置后可以实现连续物理场离散化，其中，η为设置阈值，还有根据上述公式不仅确定电极层的螺旋形状，并同时也确定换能器的频率角度对应关系曲线。

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