Кольцевой излучатель
Для получения широкополосного излучателя на основе магнитострикциопных преобразователей используется уже упомянутая в этом параграфе конструкция ярма в виде кольца, излучающего боковой цилиндрической поверхностью. Найдем параметры, входящие в уравнения для такого излучателя. Коэффициент электромеханической связи по-прежнему может быть вычислен с помощью 
При этом под I следует понимать длину средней окружности кольцевого ярма, под 
поперечное сечение этого ярма 
(см. рис. 4.45а). Так как кольцевое ярмо деформируется однородно, то можно использовать для расчетов ур-ния (3.83).
В ур-ниях (3.83) сила 
это сила, действующая на поперечное сечение ярма 
Внешние же силы, действующие на кольцевой излучатель, и силы инерции радиально колеблющегося ярма равномерно распределены по всей боковой поверхности кольца. Если средний диаметр кольца составляет 
и высота пакета 
то под действием внешнего давления 
в сечении 5 возникнет сила: 
Если радиальное колебание кольца составляет 
то удлинение всей длины окружности 
будет 
так что скорость 
входящая в (3.83), может быть записана в виде:
где 
радиальная скорость колебаний кольца.
Обозначая полную силу, действующую на боковую поверхность, через 
так что 
запишем для кольцевого преобразователя:
При переходе к полной силе давления 
и радиальной скорости 
коэффициенты в (4.106) будут: 
как и ранее, в соответствии с (4.95).
Определим теперь 
На низких частотах сопротивление ярма сжатию в радиальном направлении будет чисто упругим. Механическое напряжение в сечении 
На основании закона Гука: 
где 
модуль упругости. Отсюда находим статическую упругость ярма по отношению к сжимающей силе 
Сила инерции, развивающаяся при (периодическом радиальном сжатии, составит:
где 
плотность материала ярма.
Заметим, что для простоты длину внешней окружности кольца везде заменили величиной 
считая, что толщина кольца невелика по сравнению с диаметром. Полное реактивное сопротивление по отношению к сжимающей переменной силе 
составит:
Положив 
найдем резонансную частоту:
На длине окружности кольца укладывается при этом одна полная (продольная волна, так как 
скорость продольных волн в материале ярма. Так же, как и при расчете полного сопротивления механической системы стержневого излучателя, остается присоединить к (4.109) активную составляющую сопротивления излучения и механических потерь. Окончательно получим:
Расчет добротности системы даст для относительной ширины полосы частот формулу:
где 
сечение, 
толщина кольца ярма.
Таким образом, 
растет пропорционально отношению диаметра кольца к его толщине 
Так как кольцо можно сделать тонким, без опасности появления побочных резонансов, то ширину полосы пропускания кольцевого излучателя можно сделать весьма большой.
Направленность излучения в плоскости, проходящей через ось симметрии излучателя, приближенно определяется зависимостью:
При помощи ф-л (4.107), (4.109), (4.111) и (4.112) можно рассчитать механическую систему кольцевого излучателя на заданную частоту, ширину полосы и направленность.
