4。6  四个系统在电磁场中散射对比 19

4。7  较小球体散射场的主导因素 22

4。8  斗篷的材料损耗及几何形状对散射消除的影响 23

4。9  基于MATLAB的隐身系统仿真设计 24

结  论 26

致  谢 27

参 考 文 献 28

引言

1。1  课题背景及研究目的

古今中外，人们都幻想过使用某种方法达到隐身效果。从“一叶障目”到哈利波特，许多影视文学作品都展示出了“隐身术”的天马行空。隐身斗篷的相关研究在国外非常热，由于该技术有很好的保密效果，因此被认为可广泛应用于军事方面，如应用在飞机和潜艇上，雷达就很难探测到它们的存在。论文网

近几十年来实现“隐身”或“低探测性”一直是物理和工程学共同研究的课题。一般来讲隐身衣是基于变换光学理论提出的一种新型超媒质材料，它利用特殊的变换介质引导光线避开障碍物体传播而不发生散射，从而达到隐身目的，仿佛溪水绕过鹅卵石继续流动。早在上世纪六十年代就有人提出坐标变换的理论，即应用数学的方法，将一个坐标系下的坐标变换到另一个坐标系下。之后，人们发现麦克斯韦方程在坐标变换下具有形式不变性，在此基础上，人们开始提出利用坐标变换方法解决波动场中的各种问题。但其实也有不用坐标变换理论实现隐身的方法，例如，使用吸收屏和防反射涂层[1]的方式来减少物体的散射或反射是常见的几种应用。前者因为需要吸收散射功耗大较大，后者主要适用于平面或近平面的隐身物体。本文将讨论如何利用低损耗（在极限处为零损耗）的无源结构[2]，来大幅减少球体的截面散射，而这完全依赖于一种不同的机理。

为了通过消除散射达到隐身，我们考虑使用具有负的或较低电磁参数的材料，例如某些接近其等离子体频率的金属或具有负参数的超媒质材料。有几种贵金属在红外线或可见光环境下甚至在损耗[3-4]相当低时的电容率达到了要求，在低频域，人工材料与超媒质材料在预设频率下或可恰好合成一种满足类似要求的新材料[5]。在微波段，具有独特电磁特性的人工材料技术在工程界有着悠久的传统。接近零或负电容率的材料，一直以来是通过在主材料中嵌大量细细导线合成的[6-8]，多年来它们的性质在不同的微波中有广泛应用，例如，高度定向天线[9-10]或更近一阶段内的及隐形材料[11-12]。通过类似的等效原理，谐振环或开环谐振器阵列[13-14]以与体材料磁导率类似的方式作用，相关研究在过去的十年中得到广泛关注，并且一直在继续发展中。这些能曲光[15]的具有负参数的复合超媒质材料近来在科学界引起了极大的关注，随着对隐身材料研究的不断深入，完全隐形这一理论构想有可能变为有物理依据的事实。。   

1。2  散射消除的方法概括 

在准静态（即与工作波长相比较小的球体）情况下以及保留级数展开二阶项的情况下，利用低电容率涂层对球形物体进行“隐身”的想法相继被提出。然而，我们在动态全波散射的情况（即球体不需要非常小）下，对具有低电容率或低磁导率的超媒质材料进行了充分地探索，提出了一些新的物理见解和优化设计，可用来减少大小可与工作波长相比的球体的总散射截面，即通过散射消除可以实现隐身。文献综述