專利名稱：一種柱狀電磁波隱身器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柱狀電磁波隱身器件，屬于電磁波隱身領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電磁波隱身一直是人類長(zhǎng)期以來(lái)的一種夢(mèng)想，但是一直沒(méi)有得以實(shí)現(xiàn)。電磁波是指由同相振蕩且互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中以周期波動(dòng)的形式進(jìn)行能量和動(dòng)量傳遞的一種波。電磁波譜包括電磁輻射所有可能的頻率，電磁波譜頻率從低到高分別列為無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線和伽馬射線。電磁波譜是無(wú)限的，而且是連續(xù)的。一般地，電磁波照射到物體上時(shí)，不能完全地傳播到物體后面，而會(huì)在物體上發(fā)生散射，因此電磁波照射在物體上時(shí)會(huì)在物體的后面產(chǎn)生陰影，物體后面的處在陰影區(qū)域中的背景就被物體擋住而不能被探測(cè)到。理想的電磁波隱身技術(shù)，可以使電磁波繞過(guò)被隱身的物體，并在物體的另一邊按照原來(lái)的路徑出射，從而使物體的后面不產(chǎn)生任何陰影，物體后面的背景或者其他物體也不會(huì)被前面的物體擋住。這種情況下，電磁波沒(méi)有照射到物體上，相當(dāng)于物體不存在，也即物體得到了完美的隱身。目前已有的隱身技術(shù)，比如隱形飛機(jī)等采用的隱身技術(shù)，并不是消除飛機(jī)在雷達(dá)波照射下的陰影，而是通過(guò)在物體表面涂抹能吸收雷達(dá)波的材料讓反射回去的電磁波達(dá)到最小，來(lái)防止飛機(jī)被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)隱形。這種技術(shù)不是真正的隱身，這種技術(shù)主要工作在微波波段，且只能對(duì)單基站雷達(dá)隱身，而不能對(duì)雙基站雷達(dá)隱身，因此很容易就被雙基站雷達(dá)發(fā)現(xiàn)。在光波段，現(xiàn)有的隱身技術(shù)主要還是軍事迷彩等，然而，隨著背景環(huán)境的改變，這種技術(shù)將不再具有隱身效果，因此這只是一種偽裝技術(shù)，而不是真正地從視線中消失。另有一種隱身裝置，它通過(guò)攝像頭和顯示屏，將一側(cè)的物體拍下后顯示在另一側(cè)，但它的效果受圖像的質(zhì)量的影響，而且需要額外的能量，并且外面的攝像頭、電源連線等裝置都是可以看到的，這種方法也不是真正的隱身。還有一種方式，通過(guò)光纖，將光線從一側(cè)引導(dǎo)到另一偵U，從而繞過(guò)中間的物體，但這樣的裝置對(duì)光纖的工藝要求較高，并且需要數(shù)量龐大的光纖，而且只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向上的隱身。因此，這些隱身方法都不是一般人所理解的理想的隱身方法，所謂的“理想的隱身方法”，是指可以使電磁波繞過(guò)被隱身的物體，并在物體的另一邊按照原來(lái)的路徑出射，電磁波不會(huì)被物體擋住，從而使物體后面不會(huì)呈現(xiàn)出陰影區(qū)域的隱身技術(shù)。Pendry 等在 2006 年的 Science 期刊[Science312, 1780 (2006)]上發(fā)表文章提出了一種理想的隱身技術(shù)方法。他們通過(guò)變換光學(xué)的方法，設(shè)計(jì)出介電常數(shù)和磁導(dǎo)率參數(shù)隨空間變化的隱身器件，并在微波波段進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中，他們采用一種異向介質(zhì)(Metamaterial)材料來(lái)實(shí)現(xiàn):采用金屬圖案陣列構(gòu)造出等效介電常數(shù)和等效磁導(dǎo)率參數(shù)隨空間變化的、具有各向異性特性的介質(zhì)，并使這些等效介質(zhì)在柱坐標(biāo)系中按照一定要求放置，來(lái)實(shí)現(xiàn)圓柱形的隱身器件。但是這種采用金屬圖案陣列構(gòu)造隱身器件的方法，構(gòu)造方法比較復(fù)雜，并且由于金屬在光頻段的損耗很大，以及尺度變小后加工困難，上述方法基本上只能用于微波或遠(yuǎn)紅外頻段。在Pendry等人的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中，他們采用了很多近似，因此實(shí)際中他們的隱身器件使物體的散射截面只減少了 24%，還沒(méi)有達(dá)到完全隱身的效果。雖然Pendry等實(shí)現(xiàn)的隱身器件沒(méi)有完全消除物體在電磁波照射下的陰影，但是由于這種隱身器件使物體后面的陰影得到了一定程度的減少，因此可以說(shuō)是一種行之有效的隱身器件。在實(shí)際工程中，由于非理想情況的存在，隱身器件事實(shí)上很難完全地除掉物體的陰影。當(dāng)電磁波照射到有隱身器件的物體和沒(méi)有隱身器件的物體時(shí)，在物體的后面垂直于入射方向的平面上，存在隱身器件時(shí)物體產(chǎn)生的陰影面積小于沒(méi)有隱身器件時(shí)物體產(chǎn)生的陰影面積，也即隱身器件可以使物體在電磁波照射時(shí)在物體的后面所產(chǎn)生的陰影面積減少。在這種情況下，由于這種隱身器件也達(dá)到了一定程度的隱身效果，因此也被認(rèn)為是一種行之有效的隱身器件。一般的，科學(xué)家通過(guò)計(jì)算物體在電磁波照射下后面陰影的減少量來(lái)定量地評(píng)價(jià)這些隱身器件的隱身效果。由于Pendry等提出的隱身器件設(shè)計(jì)方法要求所用材料的電磁參數(shù)隨空間變化，并且要求材料的電磁參數(shù)遍歷O到無(wú)窮大的區(qū)間內(nèi)所有的值，對(duì)材料的要求非?？量?，實(shí)現(xiàn)起來(lái)很困難，價(jià)格昂貴，同時(shí)這種材料由于色散很劇烈，只能工作在很窄的一個(gè)頻率區(qū)間，而且采用這種方法實(shí)現(xiàn)的隱身器件只對(duì)特定極化的電磁波有效，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)任意極化的電磁波的隱身，因此在實(shí)際應(yīng)用中有很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種柱狀電磁波隱身器件，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的全部或部分缺陷。本發(fā)明所指的電磁波譜包括電磁輻射所有可能的頻率，電磁波譜頻率從低到高分別列為無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線和伽馬射線，電磁波譜是無(wú)限的，而且是連續(xù)的。物體的折射率是指電磁波在空氣中傳播的速度與在該物體中傳播的速度值之t匕。電磁波經(jīng)過(guò)兩個(gè)不同折射率的介質(zhì)時(shí)，會(huì)在交界面發(fā)生折射，從而使電磁波發(fā)生偏移。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明柱狀電磁波隱身器件包括六個(gè)第一介質(zhì)單元和六個(gè)第二介質(zhì)單元，所述第一介質(zhì)單元和第二介質(zhì)單元對(duì)入射的電磁波是透明的，第一介質(zhì)單元的折射率大于第二介質(zhì)單元的折射率，第一介質(zhì)單元為橫截面呈等腰三角形的柱體，第二介質(zhì)單元或者為橫截面呈等腰三角形的柱體、或者為橫截面呈等腰梯形的柱體；所述各第一介質(zhì)單元的橫截面的頂角為第一頂角，各第一介質(zhì)單元的橫截面的兩個(gè)腰為第一腰，各第一介質(zhì)單元的橫截面的底邊為第一底邊，第一介質(zhì)單元的所述第一腰所在的側(cè)壁為第一側(cè)壁，第一介質(zhì)單元的所述第一底邊所在的側(cè)壁為第三側(cè)壁；若第二介質(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形，則第二介質(zhì)單元的橫截面的頂角為第二頂角、兩個(gè)腰為第二腰、底邊為第二底邊，第二介質(zhì)單元的所述第二腰所在的側(cè)壁為第二側(cè)壁，第二介質(zhì)單元的所述第二底邊所在的側(cè)壁為第四側(cè)壁；若第二介質(zhì)單元的橫截面呈等腰梯形，則第二介質(zhì)單元的橫截面的兩腰的延長(zhǎng)線所構(gòu)成的夾角為第三角，第二介質(zhì)單元的橫截面的兩個(gè)腰為第三腰、下底邊為第三底邊、上底邊為第四底邊，第二介質(zhì)單元的所述第三腰所在的側(cè)壁為第五側(cè)壁，第二介質(zhì)單元的所述第三底邊所在的側(cè)壁為第六側(cè)壁，第二介質(zhì)單元的所述第四底邊所在的側(cè)壁為第七側(cè)壁；
當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，每?jī)蓚€(gè)相鄰的第一介質(zhì)單元之間設(shè)有一個(gè)第二介質(zhì)單元，相鄰的第二側(cè)壁和第一側(cè)壁相對(duì)，各第二介質(zhì)單元的第四側(cè)壁面向背景介質(zhì)，各第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁面向隱身區(qū)域；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元和第二介質(zhì)單元均為固體，那么，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第二側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為固體，第二介質(zhì)單元為流體，那么，第二介質(zhì)單元的第四側(cè)壁與背景介質(zhì)之間由第一固體分隔物相隔，第二介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔；并且，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第二側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為流體，第二介質(zhì)單元為固體，那么，第一介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔；并且，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第二側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為流體，第二介質(zhì)單元為流體，那么，相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第二側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸，第二介質(zhì)單元的第四側(cè)壁與背景介質(zhì)之間由第一固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔，第二介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰梯形時(shí)，每?jī)蓚€(gè)相鄰的第一介質(zhì)單元之間設(shè)有一個(gè)第二介質(zhì)單元，相鄰的第五側(cè)壁和第一側(cè)壁相對(duì)，各第二介質(zhì)單元的第六側(cè)壁面向背景介質(zhì)，各第二介質(zhì)單元的第七側(cè)壁面向隱身區(qū)域，各第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁面向隱身區(qū)域；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面為等腰梯形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元和第二介質(zhì)單元均為固體，那么，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第五側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰梯形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為固體，第二介質(zhì)單元為流體，那么，第二介質(zhì)單元的第六側(cè)壁與背景介質(zhì)之間由第一固體分隔物相隔，第二介質(zhì)單元的第七側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔，第二介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔；并且，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第五側(cè)壁均與相應(yīng)的第二固體分隔物接觸；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰梯形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為流體，第二介質(zhì)單元為固體，那么，第一介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔；并且，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第五側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸；
當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰梯形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為流體，第二介質(zhì)單元為流體，那么，相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第五側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸，第二介質(zhì)單元的第六側(cè)壁與背景介質(zhì)之間由第一固體分隔物相隔，第二介質(zhì)單元的第七側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔；第二介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔；
所述第一固體分隔物、第二固體分隔物和第四固體分隔物對(duì)入射的電磁波是透明的，第一固體分隔物的折射率大于等于第二介質(zhì)單元的折射率，第二固體分隔物的折射率大于等于第二介質(zhì)單元的折射率，并且第一固體分隔物的厚度、第二固體分隔物的厚度和第一介質(zhì)單元的第一底邊的長(zhǎng)度之間滿足如下式(I)所示的關(guān)系:
Wl+7.04Xw2<2A (I)
式(I)中，W1表示第一固體分隔物的厚度，W2表示第二固體分隔物的厚度，A表示第一介質(zhì)單元的第一底邊的長(zhǎng)度。
進(jìn)一步地，本發(fā)明所述隱身器件置于背景介質(zhì)中，第二介質(zhì)單元的折射率與背景介質(zhì)的折射率之間滿足如下式(2)所示的的關(guān)系:
n背景〉n第二> n背景/1.8 (2)
式(2)中，表示背景介質(zhì)的折射率，二表示第二介質(zhì)單元的折射率。
進(jìn)一步地，以垂直于本發(fā)明的其中一個(gè)第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁的方向由背景介質(zhì)向所述隱身器件入射的同一電磁波波束，能夠按先后順序經(jīng)過(guò)依次相鄰的第二介質(zhì)單元、第一介質(zhì)單元、第二介質(zhì)單元、第一介質(zhì)單元、第二介質(zhì)單元出射到所述背景介質(zhì)中，且同一電磁波波束在出射時(shí)與入射時(shí)在同一直線上。
進(jìn)一步地，若本發(fā)明的第二介質(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形，則第一介質(zhì)單元的折射率、第二介質(zhì)單元的折射率、背景介質(zhì)的折射率、第一介質(zhì)單元的第一頂角、第二介質(zhì)單元的第二頂角、第一介質(zhì)單元的第一底邊的長(zhǎng)度和第二介質(zhì)單元的第二底邊的長(zhǎng)度相互之間滿足如下式(3)至式(8)所示的關(guān)系:
權(quán)利要求
1.一種柱狀電磁波隱身器件，其特征是:它包括六個(gè)第一介質(zhì)單元和六個(gè)第二介質(zhì)單元，所述第一介質(zhì)單元和第二介質(zhì)單元對(duì)入射的電磁波是透明的，第一介質(zhì)單元的折射率大于第二介質(zhì)單元的折射率，第一介質(zhì)單元為橫截面呈等腰三角形的柱體，第二介質(zhì)單元或者為橫截面呈等腰三角形的柱體、或者為橫截面呈等腰梯形的柱體； 所述各第一介質(zhì)單元的橫截面的頂角為第一頂角，各第一介質(zhì)單元的橫截面的兩個(gè)腰為第一腰，各第一介質(zhì)單元的橫截面的底邊為第一底邊，第一介質(zhì)單元的所述第一腰所在的側(cè)壁為第一側(cè)壁，第一介質(zhì)單元的所述第一底邊所在的側(cè)壁為第三側(cè)壁； 若第二介質(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形，則第二介質(zhì)單元的橫截面的頂角為第二頂角、兩個(gè)腰為第二腰、底邊為第二底邊，第二介質(zhì)單元的所述第二腰所在的側(cè)壁為第二側(cè)壁，第二介質(zhì)單元的所述第二底邊所在的側(cè)壁為第四側(cè)壁； 若第二介質(zhì)單元的 橫截面呈等腰梯形，則第二介質(zhì)單元的橫截面的兩腰的延長(zhǎng)線所構(gòu)成的夾角為第三角，第二介質(zhì)單元的橫截面的兩個(gè)腰為第三腰、下底邊為第三底邊、上底邊為第四底邊，第二介質(zhì)單元的所述第三腰所在的側(cè)壁為第五側(cè)壁，第二介質(zhì)單元的所述第三底邊所在的側(cè)壁為第六側(cè)壁，第二介質(zhì)單元的所述第四底邊所在的側(cè)壁為第七側(cè)壁；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，每?jī)蓚€(gè)相鄰的第一介質(zhì)單元之間設(shè)有一個(gè)第二介質(zhì)單元，相鄰的第二側(cè)壁和第一側(cè)壁相對(duì)，各第二介質(zhì)單元的第四側(cè)壁面向背景介質(zhì)，各第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁面向隱身區(qū)域； 當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元和第二介質(zhì)單元均為固體，那么，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第二側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸； 當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為固體，第二介質(zhì)單元為流體，那么，第二介質(zhì)單元的第四側(cè)壁與背景介質(zhì)之間由第一固體分隔物相隔，第二介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔；并且，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第二側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸； 當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為流體，第二介質(zhì)單元為固體，那么，第一介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔；并且，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第二側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸； 當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為流體，第二介質(zhì)單元為流體，那么，相鄰的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第二側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸，第二介質(zhì)單元的第四側(cè)壁與背景介質(zhì)之間由第一固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔，第二介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔； 當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰梯形時(shí)，每?jī)蓚€(gè)相鄰的第一介質(zhì)單元之間設(shè)有一個(gè)第二介質(zhì)單元，相鄰的第五側(cè)壁和第一側(cè)壁相對(duì)，各第二介質(zhì)單元的第六側(cè)壁面向背景介質(zhì)，各第二介質(zhì)單元的第七側(cè)壁面向隱身區(qū)域，各第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁面向隱身區(qū)域；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面為等腰梯形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元和第二介質(zhì)單元均為固體，那么，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第五側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸； 當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰梯形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為固體，第二介質(zhì)單元為流體，那么，第二介質(zhì)單元的第六側(cè)壁與背景介質(zhì)之間由第一固體分隔物相隔，第二介質(zhì)單元的第七側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔，第二介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔；并且，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁之間 由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第五側(cè)壁均與相應(yīng)的第二固體分隔物接觸； 當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰梯形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為流體，第二介質(zhì)單元為固體，那么，第一介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔；并且，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁接觸，或者相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第五側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸； 當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰梯形時(shí)，如果第一介質(zhì)單元為流體，第二介質(zhì)單元為流體，那么，相鄰的第一側(cè)壁和第五側(cè)壁之間由第二固體分隔物相隔且第一側(cè)壁和第五側(cè)壁均與對(duì)應(yīng)的第二固體分隔物接觸，第二介質(zhì)單元的第六側(cè)壁與背景介質(zhì)之間由第一固體分隔物相隔，第二介質(zhì)單元的第七側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁與隱身區(qū)域之間由第三固體分隔物相隔，第一介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔；第二介質(zhì)單元的上端、下端與背景介質(zhì)之間分別由第四固體分隔物相隔； 所述第一固體分隔物、第二固體分隔物和第四固體分隔物對(duì)入射的電磁波是透明的，第一固體分隔物的折射率大于等于第二介質(zhì)單元的折射率，第二固體分隔物的折射率大于等于第二介質(zhì)單元的折射率，并且第一固體分隔物的厚度、第二固體分隔物的厚度和第一介質(zhì)單元的第一底邊的長(zhǎng)度之間滿足如下式(I)所示的關(guān)系: W1+ .04Xw2<2A (I) 式(I)中，W1表示第一固體分隔物的厚度，W2表示第二固體分隔物的厚度，A表示第一介質(zhì)單元的第一底邊的長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柱狀電磁波隱身器件，其特征是:所述隱身器件置于背景介質(zhì)中，第二介質(zhì)單元的折射率與背景介質(zhì)的折射率之間滿足如下式(2)所示的的關(guān)系: n背景〉n第二> n背景/1.8 (2) 式(2)中，表示背景介質(zhì)的折射率，二表示第二介質(zhì)單元的折射率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種柱狀電磁波隱身器件，其特征是:以垂直于其中一個(gè)第一介質(zhì)單元的第三側(cè)壁的方向由背景介質(zhì)向所述隱身器件入射的同一電磁波波束，能夠按先后順序經(jīng)過(guò)依次相鄰的第二介質(zhì)單元、第一介質(zhì)單元、第二介質(zhì)單元、第一介質(zhì)單兀、第二介質(zhì)單兀出射到所述背景介質(zhì)中，且同一電磁波波束在出射時(shí)與入射時(shí)在同一直線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種柱狀電磁波隱身器件，其特征是:若第二介質(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形，則第一介質(zhì)單元的折射率、第二介質(zhì)單元的折射率、背景介質(zhì)的折射率、第一介質(zhì)單元的第一頂角、第二介質(zhì)單元的第二頂角、第一介質(zhì)單元的第一底邊的長(zhǎng)度和第二介質(zhì)單元的第二底邊的長(zhǎng)度相互之間滿足如下式(3)至式(8)所不的關(guān)系:
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種柱狀電磁波隱身器件。它包括六個(gè)第一介質(zhì)單元和六個(gè)第二介質(zhì)單元，第一、第二介質(zhì)單元對(duì)入射的電磁波是透明的，第一介質(zhì)單元的折射率大于第二介質(zhì)單元的折射率，第一介質(zhì)單元為橫截面呈等腰三角形的柱體，第二介質(zhì)單元或?yàn)闄M截面呈等腰三角形的柱體、或?yàn)闄M截面呈等腰梯形的柱體；每?jī)蓚€(gè)相鄰的第一介質(zhì)單元之間設(shè)有一個(gè)第二介質(zhì)單元，相鄰的第二側(cè)壁和第一側(cè)壁相對(duì)，各第三側(cè)壁面向隱身區(qū)域；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰三角形時(shí)，各第四側(cè)壁向背景介質(zhì)；當(dāng)?shù)诙橘|(zhì)單元的橫截面呈等腰梯形時(shí)，各第六側(cè)壁面向背景介質(zhì)且各第七側(cè)壁面向隱身區(qū)域。本發(fā)明具有六個(gè)方向的隱身效果，對(duì)電磁波的極化方向不敏感，適用于整個(gè)電磁波段。
文檔編號(hào)G02B27/00GK103207451SQ20131007574
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月10日
發(fā)明者陳紅勝, 鄭斌, 張柏樂(lè) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)