3) Les antennes :
Dans le cas de sonar actif, ce sont des antennes d’émission/réception qui
sont composés uniquement de transducteurs (les hydrophones étant incapable
d’émettre un signal).
Ces antennes sont appelées « bases », elles sont de forme cylindrique et
sont placées sous un dôme situé en dessous du navire.
Les dimensions des antennes varient selon les fréquences qu’elles
émettent et leurs conceptions s’effectuent selon les fréquences qu’elles
émettent et la surface d’émission.
Les fréquences émises par les sonars actifs sont faibles et sont situées
entre 2 et 8KHz pour réduire un phénomène parasite de cavitation dû à la
présence de bulles d’air dans l’eau, qui limite la puissance acoustique de l’antenne.
4) La piézo-électricité :
C’est la propriété que possèdent certains matériaux de pouvoir
transformer une onde acoustique en onde électrique et inversement. C’est la
propriété que l’on retrouve dans les différents capteurs.
qu'est se que la piezo electricité ?
On appelle piézo-électricité, la propriété que possèdent certains matériaux de pouvoir
transformer une énergie électrique en énergie mécanique, c’est-à-dire une onde électrique en
onde acoustique ou inversement. La piézo-électricité directe a été découverte en 1880 par les
frères CURIE qui ont observé l’apparition de charges électriques à la surface de certains
matériaux soumis à une déformation. L’effet inverse, à savoir la déformation d’un matériau
piézo-électrique auquel on applique une tension électrique a été observé plus tard!: la piézo-
électricité est un phénomène réciproque.
principe de fonctionnement de la piezo electricité ?
Certains cristaux tel que le quartz sont naturellement piézo-électriques. Une maille
de cristal de quartz est composée d’atomes de silicium portant une charge électrique
positive et d’atomes d’oxygène portant une charge électrique négative. Sur la figure
suivante, on voit qu’en l’absence de déformation, le barycentre des charges positives
est confondu avec celui des charges négatives. Si maintenant on applique une face
de compression, la maille cristalline va se déformer, de sorte que le barycentre des
charges positives et celui des charges négatives vont s’écarter. On a ainsi créé un
dipôle électrique qui par réaction, va faire apparaître des charges de signes opposés
sur les deux électrodes!: c’est l’effet direct. Si au contraire on apporte des charges
électriques, sous l’effet de forces électrostatiques, la maille
va se déformer!: c’est l’effet inverse. Dans ces deux formes, l’effet piézo-électrique
est linéaire!:champ électrique et déformation sont proportionnels.
Si on place des électrodes métalliques sur la surface d’une plage de matériau piézo-
électrique et qu’on applique une tension oscillante dans le temps, à la fréquence de 5
MHz par exemple, à ces deux électrodes, la plaque se déformera à la fréquence de 5
MHz. Son mouvement se communiquera au milieu adjacent engendrant ainsi des
ultrasons. La piézo-électricité est un phénomène extrêmement commode pour
coupler énergie électrique et énergie mécanique.