MEMS矢量水听器海洋环境适应性研究

摘要

海流、温度及压力等复杂海洋环境因素会对微机电系统(micro-electro-mechanical-system,简称MEMS)矢量水听器正常工作产生干扰,影响其对微弱声信号的拾取能力。首先,建立了基于"三明治"式抗流封装结构数学模型,通过仿真得到了不同抗流结构参数对海流噪声抑制效果;其次,利用Comsol软件仿真研究了海水温度、水深(静水压强)等变化对MEMS矢量水听器灵敏度的影响;最后,通过试验验证,得出了"三明治"式抗流封装结构具有20 dB以上的抑制流噪声能力,在0~40℃的海水温度范围内MEMS矢量水听器的灵敏度变化量小于±0.5 dB,在0~12 MPa的静水压强范围内灵敏度变化量小于±0.9 dB,与理论分析及仿真结果基本一致。