А как же наработанные другими химеры вроде АЧХ, резонансных частот, ближней и дальней зон и т.д. и т.п.
Мы пользуемся эхоимпульсом или свёрткой. Что такое АЧХ? Это только часть свёртки. Это не вся информация. И с ней не просто. Привожу выдержку из статьи.
Вопросы определения эффективной частоты эхоимпульса f
При проектировании преобразователя в техническом задании задают только эффективную частоту эхоимпульса f [2]. Однако основные конструктивные параметры, такие как толщины пьезоэлемента и протектора, определяют на основании знания значения частоты fпэ. Если за основу при конструировании, исходя из опыта или интуиции, принять значение fпэ, можно точно определить толщины пьезоэлемента и протектора, однако велика вероятность не только не достичь значения f, но и не уложиться в допустимые ГОСТ26266―90 [2] рамки отклонения частоты f от номинальной. Так, например, в [9―11] обоснована важность данного вопроса и отмечено, что для иммерсионного преобразователя с протектором частота f заметно ниже fпэ. Поэтому вопрос определения частот f, fпэ или их взаимосвязи представляется весьма важным.
В [10, с. 82] высказано предположение, что для иммерсионного преобразователя с протектором отношение частот f/fпэ зависит от ZПЭ/ZПР, однако экспериментальная проверка показала отсутствие такой зависимости. Например, для преобразователя ZПЭ = 27, ZД = 4,6, fпэ= 4,6 МГц и с протекторами, изготовленными из различных материалов с ZПР = 2,4; 4,6; 9; 24, экспериментально полученное отношение f/fпэ не изменилось (составило (0,88―0,89) или в относительных величинах 13 %). При проведении экспериментальных работ отмечено, что у преобразователя без протектора, излучающего длинные (длительность t20 >10) импульсы, f= fпэ, а у преобразователя с протектором, излучающего короткие импульсы, f ≠ fпэ и отношение f/fпэ в относительных величинах также достигает (13÷15) %. Такой результат потребовал проведения дополнительных исследований в областях, не связанных с акустическими параметрами преобразователя, а именно: Фурье-преобразования радиоимпульсов малой длительности; Фурье- преобразования у.з. эхоимпульсов (точнее― эхорадиоимпульсов), а также по определению экспериментальной зависимости частот f и fпэ.
Анализ Фурье-преобразования радиоимпульсов малой длительности.
Исследовали радиоимпульсы с прямоугольной огибающей с несущими частотами 2,5 и 4,6 МГц с помощью Фурье-преобразования. Анализ показал, что при пяти и более полупериодах частота максимума преобразования (или частота f) совпадает с несущей частотой радиоимпульса. При уменьшении количества полупериодов в радиоимпульсе частота f снижается и при двух полупериодах ― становится меньше на 12 % от несущей. Это указывает на зависимость частоты f от длительности короткого радиоимпульса. На основании вышесказанного можно предположить, что улучшение разрешения преобразователя и, следовательно, уменьшение длительности эхорадиоимпульса приводит к снижению частоты f, которая в пределе может достигать нулевого значения (для длительности радиоимпульса в один полупериод, то есть для видеоимпульса [12]).
Анализ Фурье-преобразования у.з. эхорадиоимпульсов.
Ультразвуковые эхоимпульсы (в данной статье рассматриваются не детектированные
Рис 5 см. в статье
Рис. 5. К анализу частоты f.
эхорадиоимпульсы) зачастую имеют колоколообразную огибающую. Определим в этом случае взаимосвязь частоты f от количества полупериодов в у.з. эхоимпульсе. Ультразвуковые дефектоскопы снабжаются преобразователями Фурье для анализа спектра эхоимпульсов. Также в дефектоскопе имеется возможность выделять зону для Фурье-анализа (спектра) на развертке дефектоскопа, например «А-зону», для выбора интересующей части из всего у.з. сигнала. Таким образом, из всего эхо-импульса можно выделить необходимое число полупериодов, по спектру определить и анализировать изменение частоты f. В верхней части рис. 5 представлен такой эхоимпульс, в нижней―его спектр, А-зона (выделена красным цветом) настроена на выделение 4 полупериодов. Частота f составляет 5,0 МГц, хотя fпэ для данного преобразователя ― 5,7 МГц. Анализ показал, что при десяти и более полупериодах частота максимума преобразования или f совпадает с несущей частотой радиоимпульса. При меньшем количестве полупериодов частота f снижается и для четырех полупериодов становится меньше на 14 % относительно fпэ.
Таким образом, для у.з. эхоимпульсов с колоколообразной огибающей уже при длительности в четыре полупериода возможно уменьшение частоты f относительно fпэ на 14 %. Изменение длительности по сравнению с радиоимпульсом с прямоугольной огибающей в два раза, видимо, можно отнести за счет изменения формы огибающей радиоимпульса.
Определение экспериментальной зависимости частот f и fпэ. Далее можно посмотреть в статье.
Вот Вам есть что подумать и об АЧХ и об резонансах. Заодно посмотрите что пишут об этом другие (ссылки по тексту) и поймёте химеру. За что не возьмись всё не так как кажется.
