의료용 초음파 진단 장치나 표적을 탐지하는 소나 등에 사용되는 초음파 트랜스듀서 어레이는 정도 높은 정보를 얻기 위해 목적에 맞는 지향특성이 요구되어진다. 본 연구에서는 사용 목적 따라 지향 특성을 가변할 수 있는 초음파 트랜스듀스 어레이를 제안하였다. 제안한 초음파 트랜스듀서 어레이는 전기적 용량으로 제 2 차 모드의 효율을 제어할 수 있는 2층 구조 트랜스듀서를 이용하여 트랜스듀서 어레이의 빔 폭을 제어하였다. 이것을 시험 제작하여 이론 및 실험적으로 해석한 결과 주엽의 -3 dB 빔 폭을 7.6° ∼ 16.2°의 범위에서 제어 가능함을 확인하였다.
It will be very convenient if the directivity characteristics of ultrasonic transducer array are controllable by the purpose of use in the fields of sonar system or ultrasonic diagnostic system, In this paper, a control method of the directivity characteristics was suggested. The transducer array was consisted of two-layered piezoelectric vibrators. Efficiency of each vibrator is controlled in 2nd harmonic mode by electrical capacitance. Therefore, the beam width of the transducer array can be controlled by changing the capacitance. The directivity characteristics of the array were analyzed experimentally and theoretically. As the results, it is confirmed that -3 dB beam width of main lobe can be controlled in the range of 7.6°∼16.2°.
