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利用超构材料改善低频声波的指向性的方法技术

技术编号:8272786 阅读:306 留言:0更新日期:2013-01-31 05:19
利用超构材料改善低频声波的指向性的方法,采用超构材料,在辐射器尺度远小于声波波长的情况下,实现低频声波的高指向性传输;所述超构材料为两块级联多个亥姆赫兹共鸣器的钢板,两块钢板中间构成细缝;钢板的厚度以及亥姆赫兹共鸣器的周期长度分别为3.6±0.1厘米以及8±0.5毫米;细缝的宽度为2±0.5毫米,两块级联多个亥姆赫兹共鸣器的钢板的总长度为20厘米以上、总高度为25厘米;亥姆赫兹共鸣器的颈部的长度和宽度分别为0.5±0.04毫米以及1±0.04毫米,亥姆赫兹共鸣器的腔体的长度与宽度都为5±0.04毫米;此结构适用的声波频率范围为8kHz到12kHz。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及利用超构材料,在辐射器尺度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。
技术介绍
由于波动的衍射效应,波束在传播过程中不断发散,如何使低频波在空间中进行有向传播,是一个古老而又重要的课题。使波束进行有向传播的重要性,不仅在于能够节省传输的能量,对于传输信号的保密性,来的更为重要。研究与实现非衍射波束、低衍射波束或者高指向性波束,是一个非常重要而且有意义的课题,并且得到了广泛的关注。最著名的非衍射波束是贝塞尔型波束,其辐射器的辐射分布呈贝塞尔函数状。但是,产生这样的波 束,对于辐射器的阵列设计要求非常高,而且,理论上,要获得此形式的波束,辐射器所需要辐射的能量是无限大的。在不同领域中,为了获得较好的定向传输特性,学者们研究了许多不同的方法。在微波通信中,通过设计不同种类的天线阵以及喇叭天线,来实现电磁波的有向传输。在声学中,通过设计不同种类的声柱来实现超指向性声波的传输,但这些设计都是以复杂的设计结构作为代价的,并且随着频率的降低,指向性变得越来越差。而且,这类设计的方法其辐射器的尺度,都是和波长在相同数量级。声学中,另一种实现超指向性波束方法是利用声波的非线性效本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用超构材料改善低频声波的指向性的方法,其特征是采用超构材料,在辐射器尺度远小于声波波长的情况下,实现低频声波的高指向性传输;所述超构材料为两块级联多个亥姆赫兹共鸣器的钢板,两块钢板中间构成细缝;钢板的厚度以及亥姆赫兹共鸣器的周期长度分别为3.6±0.1厘米以及8±0.5毫米;细缝的宽度为2±0.5毫米,两块级联多个亥姆赫兹共鸣器的钢板的总长度为20厘米以上、总高度为25厘米;亥姆赫兹共鸣器的颈部的长度和宽度分别为0.5±0.04毫米以及1±0.04毫米,亥姆赫兹共鸣器的腔体的长度与宽度都为5±0.04毫米;此结构适用的声波频率范围为8kHz到12kHz。

【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,其特征是采用超构材料,在辐射器尺度远小于声波波长的情况下,实现低频声波的高指向性传输;所述超构材料为两块级联多个亥姆赫兹共鸣器的钢板,两块钢板中间构成细缝;钢板的厚度以及亥姆赫兹共鸣器的周期长度分别为3. 6±0. I厘米以及8±0. 5毫米;细缝的宽度为2±0. 5毫米,两块级联多个亥姆赫兹共鸣器的钢板的总长度为...

【专利技术属性】
技术研发人员:全力刘晓宙
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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