电磁波隐身衣设计.doc

本科生毕业论文(设计)
电磁波隐身衣设计
姓名与学号
指导教师
年级与专业信息与通信工程
所在学院信息与电子工程学系
摘要
本文通过采用坐标变化法控制光路,实现对金属平板上的凸起的完美隐身。坐标变化法是由J. B. Pendry于2006年提出的,而本文实现的地毯式隐身衣的概念则是Jensen Li 和J. B. Pendry于2008年提出的。本文首先通过坐标变化法计算适用于特定凸起的隐身衣所需的电磁参数,SOL软件进行仿真;在仿真结果理想的情况下,我们又采用在FR4基板上面排列闭合金属环的方法来实现特定的电磁参数,并在CST中仿真得到理想的结果。最后,我们实物实现了该隐身衣并进行实际测量。我们设计的隐身衣,不仅能够对微波段TE波有效,而且通过采用均匀、易于构造的材料,拓展有效隐身带宽,减少对电磁波的吸收。
关键词:地毯式隐身衣变换光学异向介质微波宽带
Abstract
In this paper I plish perfect cloaking of PEC bump on PEC flat from ic fields by the transformation optics method. The transformation optics method was proposed in 2006 by , and the concept of carpet cloak which is realized in my paper was proposed in 2008 by Jensen Li and . In my paper, I first calculate the ic parameters of cloak which is suitable for particular bump, and SOL to simulate them after simplifying these parameters. When getting good result of simulation, I realize these particular ic parameters by means of arranging closed metal rings above the FR4 substrate, and simulate them in CST. Finally, I make out this cloak and measure it using experimental apparatus. The invisibility cloak designed by us, can be effective to the TE mode microwave, and due to the uniform and easy constructed material, it also has widened efficient invisible bandwidth and lowered absorption of ic waves.
Keywords: carpet cloak, transformation optics, metamaterials, microwave, broadband
目录
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平面上以及有凸起的情况下的表面波的传播情况 24
加上隐身衣之后表面波的传播情况 26
第一章引言

英国畅销小说家JK罗琳笔下的哈利波特拥有一件即使在魔法世界里也独一无二的隐形衣。穿着这样一件隐形衣,哈利能自由的穿梭于许多不允许进入的场地,完成常人无法完成的任务。
哈利波特剧照
如果我们在现实生活中也能拥有这样一件隐形衣,那岂非是一件快事?
科学家们一直在致力研究隐形事业,而作为全球权威性科学研究期刊之一的《科学杂志》于2010年列举了过去十年里具有重大科学意义的十大科学突破,其中就包括可用于制造隐形衣的超级材料(异向介质)。
Pendry 利用光学保角变换提出了设计完美隐身衣的方案[1],他指出只要隐身衣的介电常数和磁导率以一定的形式随着空间位置变化,就能有效地隐藏任意形状任意大小的物体,至少能在单频点或者窄带宽内对物体实现隐形。这种参数随空间复杂变换的隐身衣可以通过异向介质来构造。

当下比较前沿的隐身