仪器仪表学报

作者：华佳东，崔春，林京，张晗

单位：华佳东,北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191,huajiadong@buaa.edu.cn,崔春,北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191,,林京,北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191,,张晗,中国计量科学研究院北京100029,zhh@nim.ac.cn,

关键词：超声Lamb波;声学超材料;多通道通信;信号串扰抑制

基金：可靠性与环境工程技术重点实验室基金（6142004220301）、国家自然科学基金（52175073，52405606）项目资助

传感器阵列常用于机械设备的状态监测，但在密闭金属外壳中，传统无线通信受电磁屏蔽限制难以实现有效传输。超声波因能够穿透金属结构，作为信息载体传输信息具有重要的应用前景。多通道同步传输可以提高通信效率，但信号串扰是亟待解决的难题。为此，提出一种基于声学超材料的通道串扰抑制技术，通过Lamb波频散曲线的带隙效应来阻止声波在通道间的传播。通过数值模拟设计超材料结构并确定带隙范围，然后通过实验验证串扰抑制的有效性。研究实现了三通道独立通信，显著降低了跨通道串扰，同时保证了信号解码的高精度，能够满足封闭金属结构的通信需求。这一研究为解决多通道超声通信的串扰问题提供了一种新颖且有效的方法。

来源：2024年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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