利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022108721135
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.具有声学超表面的角反射器,其特征在于:该角反射器是由两个声学超表面体和一个平面体组合构成的“凹”面目标;

所述声学超表面体上设有x个具有梯度变化的窄井单元,所述窄井单元的深度来调控声波相位;

两个所述声学超表面体相互垂直组合为声学超表面二面角,两个所述声学超表面体分别与平面体垂直设置,且平面体与声学超表面体的垂直面为光滑面;

所述窄井单元由宽度为d0的窄井和宽度为d1的狭窄区域构成,一个所述窄井单元的总宽度为d=d1+d0,窄井阵列梯度为固定常数g=himax/d0,当入射声波频率为 设计的凹槽相位变化为0~2π,步长为2π/x。

2.根据权利要求1所述的具有声学超表面的角反射器,其特征在于:两个所述声学超表面体的结构尺寸相同;所述声学超表面体的窄井梯度和相位调节设计不同或相同。

3.根据权利要求2所述的具有声学超表面的角反射器,其特征在于:所述角反射器的组成面形状为方形、扇形或者三角形。

4.根据权利要求3所述的具有声学超表面的角反射器,其特征在于:所述角反射器为等腰角反射器。

5.根据权利要求4所述的具有声学超表面的角反射器,其特征在于:所述角反射器的散射声场分为一次散射声场、二次散射声场和三次散射声场。

6.根据权利要求5所述的具有声学超表面的角反射器,其特征在于:所述角反射器声学超表面体二面角的一次散射之后,部分的声波由于超表面发生相位突变,当二次散射时,部分声波产生再次相位突变。

7.根据权利要求6所述的具有声学超表面的角反射器,其特征在于:所述声学超表面体的一次散射的散射声场为窄井之间的狭窄区域产生的散射及窄井底面的散射。

8.具有声学超表面的角反射体,其特征在于:采用八个权利要求1‑7任意一项所述的角反射器,其中四个一组,四个所述的角反射器的声学超表面体相邻设置,两组所述的角反射器的所述平面体底面相邻设置。

9.一种利用权利要求8所述角反射体的评估方法,其特征在于,步骤如下:S1.首先对角反射体的表面构造板块元;

角反射体的表面均由若干小三角形板块划分,为简化计算提出声学超表面等效近似为在窄井处含相位差的平板表面,对超表面等效平板进行区域划分,窄井位置处单独划分网格;

S2.计算角反射体的一次散射声场PS1;

声波由入射点O出发,俯仰入射角为θ,水平入射角为Φ,利用射线追踪法,判断一次散射后射线与板块元相交与否,若不相交则利用物理声学方法计算得到接收点一次散射声场PS1;若相交则进行二次散射;

S3.计算角反射体的二次散射声场PS2;

在已知0点的情况下,利用快速射线追踪法找到对应的二次散射板块元,利用虚源法,找到对应虚源点O1;利用射线追踪法,判断二次散射后射线与板块相交与否,若不相交则利用物理声学方法计算得到接收点一次散射声场PS2;若相交则进行三次散射;

S4.计算角反射体的多次散射声场PSn;

在已知On‑2点的情况下,利用快速射线追踪法找到对应的n次散射板块元,利用虚源法,找到对应虚源点On‑1;利用射线追踪法,判断n次散射后射线与板块相交否,若不相交则利用物理声学方法计算得到接收点n‑1次散射声场PSn‑1;若相交则进行n次散射;

S5.计算角反射体的目标强度TS;

根据物理声学理论计算n次散射的散射声场,对计算的所有散射声场进行叠加近似处理,得到接收点具有声超表面反射体的散射声场;利用目标轻度计算公式可求得声场某处:TS=20*log10|(PS1+PS2+…+PSn)*R2|。