[發明專利]一種聲學超穎表面實驗裝置

有效

• 申請號: 201810165512.1
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108417127B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 莫繼良;龔柯夢;汪小凡;冷子珺;徐敬業;周仲榮
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G09B23/14
• 分類號: G09B23/14
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

本發明公開了一種聲學超穎表面實驗裝置，包括依次連接的聲源激勵模塊、超穎表面模塊和檢測與消音模塊，消音模塊與傳聲器相連，聲波通過聲源激勵模塊產生后通過超穎表面模塊的聚集后，通過傳聲器將聲壓信號進行處理。本發明所提供的一種針對聲學超穎表面的實驗裝置，結構簡單，裝拆方便，揚聲器輸出頻帶較寬，可以滿足不同聲波的頻率要求，并且聲源信號類型可變。

技術領域

本發明屬于聲學超穎表面技術領域，具體涉及一種聲學超穎表面實驗裝置。

背景技術

聲波是一種機械波，通常表現為縱波，其傳播實質是能量在介質中的傳遞。隨著科技的進步，聲學在水下勘探，地下勘探，生物醫學，軍事武器等領域都得了重要的應用，在這個過程中波陣面的有效控制、傳輸效率的提高是至關重要的。

近年來出現的超穎表面對聲學和電磁波領域產生了重大影響。超穎表面擁有天然材料所不具備的性質，相比于傳統的聲學控制技術，如相控陣、參量陣，超穎表面依靠特殊結構的排列組合便能實現有效的控制效果。

但超穎表面也面臨許多問題，傳輸帶寬窄，結構復雜難于變換，聲波控制形式有限，仿真結果與現實情況不符等等。為了將這種新興的技術成熟穩定地應用到聲波控制中，對超穎表面實物進行研究分析，標定其頻率特性、阻抗特性等特點至關重要。

發明內容

本發明的目的是解決上述問題，提供一種針對聲學超穎表面的實驗裝置，能測定具體超穎表面在平面波、球面波等激勵條件下的聲波波陣面操縱功能、頻率特點、阻抗特點的聲學超穎表面實驗裝置。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種聲學超穎表面實驗裝置，包括依次連接的聲源激勵模塊、超穎表面模塊和檢測與消音模塊，消音模塊與傳聲器相連，聲波通過聲源激勵模塊產生后通過超穎表面模塊的聚集后，通過傳聲器將聲壓信號進行處理。

優選地，所述聲源激勵模塊包括平面波管、揚聲器罩蓋、喇叭罩、喇叭罩支架、揚聲器支座底架、揚聲器短支架和揚聲器，揚聲器罩蓋與平面波管通過螺栓相連，喇叭罩與揚聲器罩蓋內部通過喇叭罩支架相連，揚聲器支座底架與揚聲器罩蓋內部通過揚聲器短支架相連，揚聲器與喇叭罩通過螺栓與揚聲器罩蓋相連，揚聲器罩蓋上還設有電線孔，電源線穿過電線孔與揚聲器電連接；平面波管上設有隔音件和焊支架，隔音件用于將多余的聲音進行消音處理，焊支架用于支撐平面波管。

優選地，所述消音模塊包括聚焦板、傳聲器插座和消音腔裝置，聚焦板包括聚焦板上部和聚焦板下部，聚焦板上部和聚焦板下部通過螺栓連接為長方體結構，聚焦板上部設有安裝孔，傳聲器插座安裝在聚焦板上部的安裝孔內；消音腔裝置包括消音腔前部裝置和消音腔后部裝置，消音腔前部裝置和消音腔后部裝置通過螺栓連接，消音腔前部裝置與聚焦板通過螺栓相連，消音腔后部裝置為腔體結構，消音腔后部裝置的內部設有消音材料。

優選地，所述超穎表面模塊包括上下對稱布置的超穎表面安裝板、超穎表面單元和支撐架，上下超穎表面單元之間形成夾縫，超穎表面單元穿過夾縫位與上下對稱布置的超穎表面安裝板相連，超穎表面安裝板與支撐架相連，支撐架用于支撐超穎表面安裝板。

優選地，所述超穎表面安裝板的橫截面為弓形盤狀結構，超穎表面安裝板上設有凹槽，超穎表面單元通過凹槽與超穎表面安裝板相連；超穎表面安裝板上設有弓形柱腔和安裝孔，弓形柱腔內部填充有消音棉，超穎表面安裝板通過安裝孔與平面波管相連。

優選地，所述超穎表面單元包括超穎表面基底、超穎表面蓋板和超穎表面固定件，超穎表面基底表面內凹形成凹槽，超穎表面蓋板放置于超穎表面基底的凹槽中；超穎表面基底的凹槽上設有圓柱腔沉孔，超穎表面蓋板上設有超穎表面蓋板細孔，超穎表面蓋板細孔與圓柱腔沉孔對應；超穎表面固定件通過螺釘將超穎表面基底和超穎表面蓋板固定連接。

優選地，所述圓柱腔沉孔的數量為四，圓柱腔沉孔呈線性排列在超穎表面基底的凹槽中。

優選地，所述支撐架上連接有超穎表面夾塊，超穎表面夾塊與超穎表面安裝板通過螺釘相連。