本工作提出了一种以灵活调制反射波形为目标的声学超表面设计策略。超表面单元由刚性底座和以梳状结构排列的矩形隔板柱组成。通过调整这些矩形隔板的高度,可以实现反射波的2π相移。利用粒子群优化算法确定单元沿超表面的具体相移。作为一个实际的例子,表明梳状超表面提供了优越的能力,以指导反射声波在期望的方向上传播,并进行了实验来验证这种异常反射现象。此外,数值计算有效地证明了声地面错觉的应用。本文提出了一种有效可行的声波操纵设计方案。
本研究提出一种梳状声学超表面的设计方法,以精确控制反射波前。
超表面单元可以通过调整其称为梳齿的刚性隔板的高度来调节相位。采用粒子群算法实现了超表面的精确相位分布。为了证明超表面在控制反射波前方面的可控性能,用梳状超表面进行了不同角度的异常反射,并进行了实验验证。实验结果表明,所设计的超表面能够有效地进行定向反射声波在预定方向上的传播。
此外,对声地面错觉的其他应用进行了数值模拟。这种设计可能为现有的多功能声学超表面提供一个有吸引力的补充。
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