声波导中空间类自弯曲波束构建研究

针对类自弯曲波束的构建问题,本文提出一种在波导内构建空间类自弯曲波束的方法。含可吸收液态散射体波导中声波发生能量全透射时,声波将绕过散射体传播。通过人为设计声波导中散射体的形状,将散射体边界拟定为传播轨迹,计算对应的全透射声场,构建出以散射体边界为轨迹的类空间自弯曲波束。采用相同手段构建了浅海声道轴高汇聚波束,获得的类自弯曲波束能够在传播时表现出自发弯曲特性,且保留了自愈性,即使主峰被截断,声波传播一定距离后也会自动重构主峰。自发弯曲特性和自愈性使得这些波束在强抗干扰声通信方面具备应用潜力。获得的声道轴高聚焦波束在传播时高度汇聚于声道轴附近,与海面海底无相互作用,可用于超远距离声通信。本文方法亦适用于发掘更多特殊空间波束。