本文研究工作圍繞基于表面聲阻抗調(diào)制的聲學超表面及相關(guān)新原理聲學功能器件展開。首先介紹了一種由亞波長鋸齒型空氣凹槽結(jié)構(gòu)構(gòu)成的人工聲阻抗超表面,探討了其傳導和調(diào)制倏逝聲波的聲學特性。其次針對該超表面進行面內(nèi)調(diào)制,設(shè)計了兩種可以在二維表面?zhèn)鞑ベ渴怕暡ǖ男滦捅砻嫱哥R,通過理論設(shè)計透鏡的表面折射率分布,并利用人工聲阻抗超表面予以實現(xiàn);之后利用人工聲阻抗超表面進行空間調(diào)制,結(jié)合全息原理,完成表面倏逝波到定向遠場輻射天線的轉(zhuǎn)換,并通過引入聲學軌道角動量和多路復用概念,賦予定向聲天線輻射遠場渦旋聲束、多個指向性波束以及多個波長波束等功能。在第一章緒論部分簡要回顧了聲學超表面的基本概念、發(fā)展歷史以及研究現(xiàn)狀,并概述了本文研究工作的主要內(nèi)容。在第二章中,文章重點討論了聲學人工超表面面內(nèi)調(diào)制的特性,提出了兩種在平面內(nèi)調(diào)制倏逝聲波的透鏡設(shè)計方法。首先介紹了亞波長鋸齒型空氣凹槽單元結(jié)構(gòu),以及如何提取這一表面單元對應的表面折射率,進而利用所提出的單元結(jié)構(gòu)基于表面折射率設(shè)計了兩種倏逝聲波透鏡:①倏逝聲波Bessel透鏡,②倏逝聲波Fourier變換透鏡。相應的仿真結(jié)果有效地驗證了理論設(shè)計的正確性。倏逝聲波Besse... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 聲學超表面
        1.1.1 聲學超材料的概念
        1.1.2 聲學超表面的概念
        1.1.3 聲學超表面的發(fā)展歷史
    1.2 表面反常效應
        1.2.1 表面反常效應概念
        1.2.2 表面反常效應的形成機理
    1.3 聲學功能型器件
        1.3.1 聲透鏡的概念、意義
        1.3.2 定向聲發(fā)射天線的概念、意義
    1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 聲阻抗表面的基本理論和新型倏逝波透鏡
    引言
    2.1 建模方法
    2.2 二維聲學透鏡的設(shè)計
    2.3 倏逝聲波Bessel透鏡
        2.3.1 理論分析
        2.3.2 理論設(shè)計與仿真驗證
    2.4 倏逝聲波Fourier變換透鏡
        2.4.1 理論分析
        2.4.2 設(shè)計與仿真驗證
    2.5 小結(jié)
第三章 全息漏波定向聲天線
    3.1 引言
    3.2 聲學全息阻抗表面天線的基本理論
        3.2.1 基于聲表面波模式調(diào)制的聲發(fā)射
        3.2.2 基于界面聲阻抗調(diào)制的聲發(fā)射
        3.2.3 倏逝聲波阻抗及對應的聲輻射模式
        3.2.4 全息漏波天線的頻率掃描特性
    3.3 小結(jié)
第四章 定向聲天線功能性器件
    4.1 引言
    4.2 全息漏波聲學渦旋天線
        4.2.1 設(shè)計原理
        4.2.2 模擬和測量
    4.3 多路復用共享孔徑全息漏波聲學天線
        4.3.1 多波束全息漏波聲學天線
        4.3.2 雙頻共波束全息漏波聲學天線
    4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻
碩士期間研宄成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]二維聲學超材料透鏡的設(shè)計與實驗[J]. 陸慧穎,宋剛永,程強.  南京大學學報(自然科學). 2015(06)
[2]高分辨率傅里葉變換透鏡[J]. 張雷,鐘興,金光,賈繼強.  光學精密工程. 2007(09)



本文編號：3703884