基于超材料技术的新型隐身表面

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在军事领域中隐身技术一直都是备受关注的话题,人们通常会将己方单位和重要的军事目标藏匿起来。隐身技术不但能够提升我方部队的生存能力,同时还能提高对敌方的威慑力。随着科技的发展发展,隐身技术不再仅仅局限于传统的整形式的隐身方式,目前出现了各式各样的新型隐身技术,如隐身大衣、隐身地毯等等。这些新型的隐身技术都是基于变换光学的原理,通过人工电磁材料实现的。他们通过对被隐身物体的包裹来实现物体的隐身,是一种封闭式的隐身方式,但是被隐身物体也无法观测到外部的环境。本文基于以上的思考提出一种不同的基于开放式结构的隐身方式—隐身超表面。这种隐身超表面模拟的是高低起伏的随机地面,它通过对自由空间的杂散反射来掩盖放置在表面的物体的RCS特性。本文对基于开放结构的新型隐身表面进行研究,主要内容包括:1.论文研究了目前基于变换光学的一些新型的隐身方式,归纳总结了隐身大衣和隐身地毯,并且对每一种隐身方式都给出了理论上的介绍以及电磁仿真软件的建模仿真。2.论文对置于水平地面的不同形状以及尺寸的金属块的双站雷达散射截面进行了仿真,得出了散射较强的一种变换光学设计,并用不同起伏高度的随机地面对其进行伪装,分析这种藏匿目标的方式的可行性。然后,设计了一种使用制造杂乱背景场来隐藏目标思想的超材料表面,并对得到的超表面进行优化设计,使它变得更加紧凑和轻薄。3.论文根据等效媒质理论设计了贴片式和钻孔式两种人工材料,同时使用设计的两种人工材料对超材料表面进行了实现,仿真结果表明了使用人工材料去制作超表面的设计思路是可行的。
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