利用各向异性复合材料增强非共振介质隐身罩

隐身技术通过控制电磁波的流动以最小化散射来隐藏物体。在此，研究了均质化各向异性材料在非共振介质多层隐身中的有效性。由于现有的各向同性材料多层隐身从宏观角度看可视为均质各向异性隐身，因此可以通过优化其物理性质来高效设计各向异性材料。如果材料的物理性质在适当范围内，各向异性性质可以在两相复合材料中实现。优化的各向异性物理性质是通过基于有限元方法的全波模拟的数值优化技术确定的。与各向同性材料的多层隐身相比，八层和三层圆柱形隐身材料的总散射宽度测量的隐身性能分别提高了约 2.8% 和 25%。在所有隐身示例中，两相复合材料的优化微观结构被确定为两种材料的简单层压，从而最大化各向异性。使用各向异性材料的三层隐身实现了与已发表的各向同性材料八层隐身相同的性能。即使在八边形物体上，也实现了总散射宽度减少约 50% 的隐身效果。由于隐身效应仅需几层层压各向异性介质复合材料即可实现，这在隐身器件的大规模生产中可能具有优势。