高指向性声阵列后向辐射抑制及优化方法

按一定几何结构排列的离散声阵具有能量集中、辐射方向可调、排列灵活等优点。为了解决声阵列在发射高强度低频声波时定位困难、后向辐射能量屏蔽困难的问题，提出了一种阵列布局优化方法。利用横向布置的线型阵限制主波束的宽度给出了方向性的设计准则。通过控制多层线阵和相位延迟的深度位置来抑制后向辐射。最后，提出了一种改进的遗传模拟退火算法，以优化阵元的横向位置，进一步降低方向图的旁瓣。仿真和声场测试结果表明，该设计方法可以有效地控制阵列的方向性和后向辐射水平。设计的深度相控阵发射100Hz声波时，50~60 方向上的平均抑制比分别为21.91、8.82db，90~180 方向上的抑制比大于20dB。