基于分形声学超材料的宽带声聚焦透镜及其制备方法

    公开(公告)号:CN106228971B

    公开(公告)日:2019-07-12

    申请号:CN201610589500.2

    申请日:2016-07-25

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开一种基于分形声学超材料的宽带声聚焦透镜及其制备方法,该宽带声聚焦透镜包括基底材料以及位于该基底材料上的分形结构单元阵列,该分形结构单元阵列由多个分形周期单元排列构成,每个分形周期单元对应于聚焦透镜的一个折射点;分形周期单元包括分形单元和空气两部分,任一折射点对应的分形单元的折射率与该折射点的理论折射率相符。本发明首次采用分形单元形成声学聚焦透镜,为声学工程提供了设计新材料的新方式,通过分形的方式增加声波在单元结构中传播的实际路线长度,提高了单元结构的折射率;该声学聚焦透镜具有宽带特性,能在宽频带范围内实现声波的良好聚焦效果。

    一种极化可控的涡旋多波束超材料反射阵及其设计方法

    公开(公告)号:CN109193168A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811097059.1

    申请日:2018-09-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种极化可控的涡旋多波束超材料反射阵,由电磁各向异性的单元结构组成,单元结构包括上层金属图案层、中层介质层及下层金属背板层。上层金属图案层采用正交的工字形结构。本发明还公开了此种超材料反射阵的设计方法。调整工字形结构的水平臂长,可以有效控制水平极化波的反射相位,而不会对垂直极化波相位产生影响,调控工字形结构的垂直臂长,可以有效控制垂直极化波的反射相位,不会对水平极化波产生影响。该超材料反射阵可对每个波束的极化状态、涡旋拓扑荷数、传播方向进行独立设计和调控,可以降低传统涡旋多波束器件的成本,促进多功能化涡旋多波束器件的发展。

    一种传输型人工电磁表面及其设计方法

    公开(公告)号:CN107093800A

    公开(公告)日:2017-08-25

    申请号:CN201710243118.0

    申请日:2017-04-14

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 程强 王丹 崔铁军

    Abstract: 本发明公开一种传输型人工电磁表面及其设计方法,该传输型人工电磁表面包括介质基板、覆盖其上表面的随机表面、以及覆盖在其下表面的频率选择表面,其中,所述随机表面为由三种尺寸不同的基本单元随机均匀排布形成的单元阵列,所述频率选择表面为由相同的带枝节方环单元组成的结构阵列。该传输型人工电磁表面实现了高频隐身与低频透波的复合功能,具有厚度薄、质量轻、易加工等特点;其设计方法为:(1)采用传统随机表面设计方法设计构成随机表面的每个基本单元的结构尺寸和空间排列;(2)选取带枝节方环单元组成频率选择表面;(3)构建成基本复合单元,通过电磁仿真调整各单元的结构尺寸,直至满足低频具有高透波性、X波段隐身要求。

    一种基于CMA‑ES优化算法设计声学超材料单元的方法

    公开(公告)号:CN106650179A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201710050942.4

    申请日:2017-01-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于CMA‑ES优化算法设计声学超材料单元的方法,该方法将CMA‑ES优化算法和有限元分析方法集合,CMA‑ES优化算法可以对0‑1排布的阵列进行优化,每一个尺寸维度的0‑1阵列,都对应一种声学超材料单元结构,其中,0和1分别代表由空气或光敏树脂构成的声学单元结构的子单元;在优化过程中,每一个声学超材料单元结构的等效折射率和阻抗值可以通过有限元分析方法分析提取,作为CMA‑ES优化算法中适应度函数的变量;通过对适应度函数的值进行优化,最终可以得到最优的、满足设计要求的声学超材料单元结构。该方法可设计出具有较高折射率的声学超材料单元,其折射率远高于现有的二维声学超材料单元,且其阻抗匹配也较理想。

    基于模态分解的水下目标壳体径向振动低频声辐射信号快速估计方法

    公开(公告)号:CN103593571B

    公开(公告)日:2017-01-18

    申请号:CN201310597616.7

    申请日:2013-11-22

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 方世良 安良 程强

    Abstract: 本发明公开了一种基于模态分解的水下目标壳体径向振动低频声辐射信号快速估计方法,属于水下目标声辐射技术领域。本发明的方法包括以下步骤:首先基于研究对象的不确定性,确定研究频段的范围;其次基于模态分解理论以及不同的模型结构,确定模拟声压方程;再次基于模态截断理论,采用较高的周向模态阶数,计算合适的较低阶轴向模态阶数;然后采用较高的轴向模态阶数,计算合适的较低阶周向模态阶数;最后计算得到仿真计算的辐射信号,从而对水下目标声辐射情况进行分析。本发明技术方案通过利用较少的模态阶数来准确模拟径向振动引起的水下目标声辐射信号,因而其计算复杂度低、准确性高。

    开关可控的各向异性零折射率器件

    公开(公告)号:CN103840263B

    公开(公告)日:2016-02-10

    申请号:CN201410018050.2

    申请日:2014-01-15

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种开关可控的各向异性零折射率器件,由亚波长尺度上的多个加载PIN二极管的开口谐振环单元规则排列构成,所述单个谐振单元包括在介质基板上表面加工的开口谐振环结构,焊接在开口谐振环单元上端开口之间的PIN二极管,所述介质基板下表面加工两个金属条带以作为直流馈电线,在所述介质基板内部打两个金属化通孔,连接直流馈电线与PIN二极管的正负极,每个PIN二极管的正负极分别通过一个金属化通孔连接介质基板背面的直流馈电线,所有馈电线组合成馈电网络,所述介质基板下表面的馈电网络分为正、负两部分,分别连接每排所有PIN二极管的负极和正极,对介质基板上表面的所有PIN二极管施加偏置电压,以改变PIN二极管的工作状态。

    一种谐振式无线能量传输装置

    公开(公告)号:CN102044915A

    公开(公告)日:2011-05-04

    申请号:CN201110003760.4

    申请日:2011-01-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种基于串并联电路模型的非辐射性磁谐振能量传输系统,由一对全等的线圈和附加电容所组成的电路构成,其特征在于与线圈所连接的电路为串并联电路模型,即线圈两头引线并联一个电容,然后再将这个并联电路串联上另一个电容,最后将发射线圈连接高频发射电源,接收线圈连接接收负载。此新系统拥有串联电路和并联电路模型各自的优点,大幅度提高了传输效率,增大了传输距离。同时,可以通过调整串联电容和并联电容以实现不同距离下的最大能量传输效率。

    任意双频带3dB分支定向耦合器

    公开(公告)号:CN100495814C

    公开(公告)日:2009-06-03

    申请号:CN200710025157.X

    申请日:2007-07-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 任意双频带3dB分支定向耦合器涉及一种微带线分支定向耦合器,该分支定向耦合器包括第一分支线(1)和第二分支线(2),在第一分支线(1)和第二分支线(2)之间设有第三分支线(3)和第四分支线(4),且上述四个分支线形成长方形,且在第一分支线(1)的两端分别设有第一输入端口(10)和第二输入端口(11),在第二分支线(2)的两端分别设有第一输出端口(12)和第二输出端口(13),在上述每个分支线的内侧分别设有分布式电感(5),在分布式电感(5)的端部设有金属化通孔(51),金属化通孔(51)连接在下金属板(8)上,本发明能工作于任意双频带、结构简单、损耗小、便于加工且成本低。

    任意双频带3dB分支定向耦合器

    公开(公告)号:CN101102003A

    公开(公告)日:2008-01-09

    申请号:CN200710025157.X

    申请日:2007-07-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 任意双频带3dB分支定向耦合器涉及一种微带线分支定向耦合器,该分支定向耦合器包括第一分支线(1)和第二分支线(2),在第一分支线(1)和第二分支线(2)之间设有第三分支线(3)和第四分支线(4),且上述四个分支线形成长方形,且在第一分支线(1)的两端分别设有第一输入端口(10)和第二输入端口(11),在第二分支线(2)的两端分别设有第一输出端口(12)和第二输出端口(13),在上述每个分支线的内侧分别设有分布式电感(5),在分布式电感(5)的端部设有金属化通孔(51),金属化通孔(51)连接在下金属板(8)上,本发明能工作于任意双频带、结构简单、损耗小、便于加工且成本低。

    一种基于有源超表面的极化可重构转换器

    公开(公告)号:CN114336077B

    公开(公告)日:2025-04-22

    申请号:CN202210060113.5

    申请日:2022-01-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于有源超表面的极化可重构转换器,该极化转化器单元是由单个超表面单元和一个PIN二极管组成,每个超表面单元由三层金属,三层介质以及连接顶层和底层的金属化过孔构成。通过控制外围电压控制反射波极化状态。反射波可以是共极化波,也可以是交叉极化波。该转换器不仅对线极化波极化可控,对圆极化波也可以极化可控。该结构工作频率范围覆盖X波段,具有较宽的相对带宽,同时在整个带宽以内有较高的转换效率。本发明设计简便,外围控制电压小且控制电路简单,厚度薄,有良好的通用性,通过调整尺寸结构便可设计在不同工作频段内,易于推广应用。其在雷达散射截面缩减,无线通信中具有潜在的应用价值。

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