散射控制理論在人工電磁材料中的研究及應(yīng)用.pdf

1、散射相消是通過(guò)外加套層來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原始物體散射的減小，而散射控制是散射相消概念的推廣，即通過(guò)外加套層使原始物體的散射場(chǎng)和另一個(gè)物體的散射場(chǎng)相同。如果另一個(gè)物體是真空，散射控制就退化到了散射相消。本文利用散射控制理論，通過(guò)調(diào)整套層材料的電磁參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)散射場(chǎng)的控制。
　　散射控制原理可以有很多潛在的應(yīng)用。首先，本文將該原理應(yīng)用到了電磁幻覺(jué)裝置，這種電磁幻覺(jué)裝置可以將原物體的散射場(chǎng)變?yōu)榱硪粋€(gè)具有完全不同電磁參數(shù)的物體的散射場(chǎng)。這種電磁幻覺(jué)

2、裝置可以應(yīng)用于軍事偽裝等。較之前基于變換光學(xué)的幻覺(jué)裝置，這種基于散射控制的幻覺(jué)裝置具有材料是均勻且各向同性的優(yōu)良性質(zhì)。這就使得基于散射控制的幻覺(jué)裝置更易實(shí)現(xiàn)。另外，阻抗表面也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)散射場(chǎng)的控制，這種阻抗表面是一種二維的表面。通過(guò)在原物體周?chē)弦粚幼杩贡砻婵梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)原始物體散射場(chǎng)的調(diào)控，比如減小和放大。通過(guò)減小可以實(shí)現(xiàn)隱形，該論文將散射場(chǎng)的某一模式放大，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)天線(xiàn)系統(tǒng)。這種天線(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是其表面阻抗是均勻的，而且通過(guò)改變表面阻抗

3、即可改變天線(xiàn)的輻射模式。同時(shí)本文還指出這種具有負(fù)阻的阻抗表面可以通過(guò)加載有源器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)加載可變器件還可實(shí)現(xiàn)表面阻抗的可調(diào)，繼而實(shí)現(xiàn)對(duì)散射模式的動(dòng)態(tài)調(diào)控。散射控制的思路還可用于熱流的控制，實(shí)現(xiàn)熱學(xué)幻覺(jué)裝置。本文利用均勻的導(dǎo)熱材料設(shè)計(jì)了熱的幻覺(jué)裝置，這種裝置可以將一個(gè)熱的良導(dǎo)體等效為一個(gè)熱的不良導(dǎo)體，反之亦然。即通過(guò)該裝置可以產(chǎn)生熱場(chǎng)的幻覺(jué)，所以這種幻覺(jué)裝置可以廣泛應(yīng)用于軍事中的熱學(xué)偽裝。同時(shí)這種方法具有一般性，故可以應(yīng)用于更多熱流控