亚波长空间折叠结构超构材料实现低频声波指向性传播的方法技术
【技术实现步骤摘要】
一、
本专利技术涉及利用超构材料，在声学器件尺寸远小于声波波长的情况下，实现低频声波的高指向性传输的方法。尤其是利用亚波长空间折叠结构超构材料实现低频声波指向性传播的方法。二、
技术介绍
波的衍射效应使得波在传播过程中不断发散，长久以来，如何实现声波的指向性传播一直都是科学研究的重点之一。声波的指向性不仅能够提高能量利用效率，还能减少噪声干扰，提高信号传输的保密性。过去，人们往往通过改变声源的方式实现指向性，如阵列声源以及特定振速分布的活塞辐射产生的贝塞尔型超声波束等方法。近来，基于光子晶体的声子晶体的提出，其具有的各向异性抑制波的传播和能带边缘态等特性也为实现指向性提供了新的思路。另外，基于变换光学的波调控也被理论上证明是一种能有效实现声波辐射控制和指向性的方法。与此同时，声学器件小型化也是研究者经常要面对的挑战，在传统声学中，对声波的调控往往意为着器件尺寸要接近或大于波长，而由于波的频率越低，波长越长，利用小型化器件实现低频声波的指向性更是研究的难点。最近，随着超材料理论与实验的发展，声学超材料的提出使得声波调控研究有了新的进展，人工声学超材料相比于天然材料具...
【技术保护点】
利用超构材料改善低频声波的指向性的方法，使用4个圆柱体的空间折叠结构单元，将结构单元分成两组，每组两个，每组内两个单元相连，两组之间间距L为X轴，长40±20cm厘米，与声源所在y轴对称，组成改善低频声波的指向性的器件；所述圆柱体的空间折叠结构单元是指圆柱体的侧面至圆柱体中轴具有若干分割成曲折的Z字形通道，所述空间折叠结构单元如下述：其横截面的圆均分为六至八个圆心角构成的扇形，每个扇形的两条半径的边各为一梯形的梳背，第一梳背上梳齿与第二梳背上梳齿交叉，但第一梳背上固定的梳齿距第二梳背存在间隙。
【技术特征摘要】
1.利用超构材料改善低频声波的指向性的方法，使用4个圆柱体的空间折叠结构单元，将结构单元分成两组，每组两个，每组内两个单元相连，两组之间间距L为X轴，长40±20cm厘米，与声源所在y轴对称，组成改善低频声波的指向性的器件；所述圆柱体的空间折叠结构单元是指圆柱体的侧面至圆柱体中轴具有若干分割成曲折的Z字形通道，所述空间折叠结构单元如下述：其横截面的圆均分为六至八个圆心角构成的扇形，每个扇形的两条半径的边各为一梯形的梳背，第一梳背上梳齿与第二梳背上梳齿交叉，但第一梳背上固定的梳齿距第二梳背存在间隙。2.所述梳齿尤其是不同...
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