一种宽带高指向性的拓扑声波辐射天线制造技术

本发明专利技术涉及天线技术领域，具体涉及一种宽带高指向性的拓扑声波辐射天线，包括单端口声波导和拓扑声子晶体，所述拓扑声子晶体由多个散射柱组成，所述拓扑声子晶体在单端口声波导内分为上半区域拓扑声子晶体和下半区域拓扑声子晶体，所述上半区域拓扑声子晶体的散射柱旋转角度为

【技术实现步骤摘要】
一种宽带高指向性的拓扑声波辐射天线


[0001]本专利技术涉及天线
，具体涉及一种宽带高指向性的拓扑声波辐射天线。

技术介绍

[0002]声波定向传播技术在军事领域和民用领域都有着广阔的应用场景，如：新型的人工智能机器人需要定向宽频辐射声束来提高声波传输的指向性，以保证声信号的保密性；从而，实现语音频段宽频声波的高指向性辐射不仅是一个具有重要意义的科学问题，而且在人工智能机器人等领域具有重大应用前景。
[0003]现有技术中为解决上述问题，往往使用声子晶体和局域共振型超材料用于实现声波指向性辐射天线，并基于相控阵技术的参量扬声器和麦克风阵列，其依靠非常大的传感器阵列和复杂的信号处理系统来实现波束成形，以获得合理的空间分辨率；但，庞大的主动阵列和复杂的处理系统非常不利于声学器件的小型化和集成化，通常在智能机器人应用场景受到限制。
[0004]由此，为改善上述技术问题，本专利技术提供了一种宽带高指向性的拓扑声波辐射天线，改善了上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种宽带高指向性的拓扑声波辐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带高指向性的拓扑声波辐射天线，其特征在于：包括单端口声波导和拓扑声子晶体，所述拓扑声子晶体由多个散射柱（5）组成，所述拓扑声子晶体在单端口声波导内分为上半区域拓扑声子晶体和下半区域拓扑声子晶体，所述上半区域拓扑声子晶体的散射柱（5）旋转角度为
‑
30
˚
，下半区域拓扑声子晶体的散射柱（5）旋转角度为30
˚
，形成相反谷霍尔拓扑相的结构，使得辐射出来的声波显然具有更高的指向性；所述单端口声波导包括垂直面（1）、上底面（2）、下底面（3）以及后端面（4），所述垂直面（1）、上底面（2）、下底面（3）均垂直安装在后端面（4）一侧，所述垂直面（1）一侧分别与上底面（2）和下底面（3）一端连接，所述后端面（4）远离垂直面（1）的一端设为声波导出射端口。2.根据权利要求1所述的一种宽带高指向性的拓扑声波辐射天线，其特征在于：多个所述散射柱（5）均由三个角度差120
˚
的实心臂构成，且均呈三角形晶格的基矢平移布置安装在单端口声波导内部一侧。3.根据权利要求1所述的一种宽带高指向性的拓扑声波辐射天线，其特征在于：所述上半区域拓...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志旺，刘晓峻，程营，熊威，狄敏，姚志强，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：