[发明专利]基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置

权利要求书

1.一种基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置，其特征在于，包括：

底部基座，为圆盘结构；以及

多个凸起单元，连接在所述底部基座的同一个侧面上，并且沿所述底部基座的径向依次排布，每个所述凸起单元均为环绕所述底部基座的中心轴线设置的闭合结构，

其中，所述凸起单元的纵截面为三角形。

2.根据权利要求1所述的基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置，其特征在于：

其中，所述凸起单元具有底面、第一斜面以及第二斜面，所述底面与所述底部基座相连接，所述第一斜面比所述第二斜面更靠近所述中心轴线，

所述第一斜面与所述第二斜面垂直。

3.根据权利要求2所述的基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置，其特征在于：

其中，所述第一斜面与所述底面的夹角为α，

上式中F表示所述基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置到焦点的距离，所述焦点位于所述中心轴线上，x表示所述凸起单元到所述中心轴线的距离。

4.根据权利要求3所述的基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置，其特征在于：

其中，所述第一斜面和所述第二斜面的交点，与所述底面之间的距离为h，h＝0.5λ₀，λ₀为参考波长，

所述底面的外径和内径之差为d，

5.根据权利要求4所述的基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置，其特征在于：

其中，所述底部基座的厚度为l，l＝2λ₀。

6.根据权利要求1所述的基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置，其特征在于：

其中，所有的所述凸起单元沿所述底部基座的径向依次连接。

7.根据权利要求1所述的基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置，其特征在于：

其中，所述底部基座与所有的所述凸起单元一体成型。

8.根据权利要求1所述的基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置，其特征在于：

其中，所述基于超声人工材料实现水下三维聚焦的装置的材料为声阻抗大于水的声阻抗20倍的材料。