[发明专利]一种反射型波前调控的超表面结构及其使用方法

权利要求书

1.一种反射型波前调控的超表面结构，其特征在于，所述超表面结构由若干个单胞结构按设定规则排列而成；

所述单胞结构包括螺旋结构、穿孔基体和匹配旋塞，所述螺旋结构由矩形叶片绕中心圆柱盘绕而成，所述穿孔基体为中心具有圆孔的长方体，所述匹配旋塞由完整柱体去除所述螺旋结构后的剩余部分组成；

先将所述螺旋结构拧入所述穿孔基体的圆孔中形成螺旋状的空气通道，再将所述匹配旋塞旋入所述空气通道中，用于调控反射声波传播的路径长度，随着所述匹配旋塞旋入高度的持续变化，用于连续调控所述路径长度。

2.根据权利要求1所述的超表面结构，其特征在于，所述圆孔内壁上设有与所述螺旋结构相匹配的螺纹。

3.根据权利要求1所述的超表面结构，其特征在于，

所述匹配旋塞的外径与所述圆孔的直径相等，所述匹配旋塞的内径与所述螺旋结构的中心圆柱直径相等，所述匹配旋塞的螺旋缝隙高度以及螺距与所述螺旋结构的矩形叶片厚度以及螺距相等。

4.根据权利要求1所述的超表面结构，其特征在于，

所述单胞结构具有可编码性，所述设定规则排列包括：直线型梁、正方型板和圆弧型梁，所述超表面结构所包含的单胞结构个数由所述设定规则排列的结构类型决定，不同规则排列的超表面结构所产生的声学功能不同。

5.根据权利要求1所述的超表面结构，其特征在于，所述匹配旋塞拧进所述空气通道的方向为自下而上。

6.一种如权利要求1-5任意一项所述的超表面结构的使用方法，其特征在于，

采用设定函数计算不同规则排列的超表面结构的波前相位与该超表面结构中单胞结构的表面中心坐标之间的关系，进一步计算该超表面结构中相邻单胞结构之间的相位差，用于任意调控该超表面结构的反射声波的波前形状和方向。

7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，

先将所述螺旋结构拧入所述穿孔基体的圆孔中形成螺旋状的空气通道，再将所述匹配旋塞旋入所述空气通道中，用于调控反射声波传播的路径长度，随着所述匹配旋塞旋入高度的持续变化，用于连续调控所述路径长度。