[实用新型]三维电磁波隐身器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三维电磁波隐身器件，属于电磁波隐身领域。

背景技术

隐身一直是人类长期以来的一种理想，但是隐身技术长久以来一直没有实现。当电磁波入射到物体上时，会在物体表面发生反射、散射，散射出来的光能被接收到了，物体就会“显形”了。现有的隐形技术，比如像隐形飞机等采用的隐身技术，主要是在微波段，在物体表面涂抹能吸收雷达波的材料，通过吸收其对应的特定波长，从而达到无法探测的效果，然而这种技术不是真正的隐身，且只能对单基站雷达隐身，而不能对双基站雷达隐身，因此很容易就被双基站雷达发现。在光波段，现有的隐身技术主要还是军事迷彩等，然而，这也只是一种伪装而不是真正的从视线中消失。近些年来出现了利用异向介质做成的隐身器件，利用异向介质控制电磁波的轨迹，从而使电磁波绕过被隐身的物体，不过，目前实现的利用异向介质做成的隐身器件，大部分只能实现对特定极化的电磁波的隐身，而且只能在二维尺度对物体进行隐身，不能在三维尺度对物体进行隐身。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三维电磁波隐身器件，它可以在三维尺度实现对电磁波隐身。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：它是由八个第一介质单元、八个第二介质单元和十二个第三介质单元围成的中间为隐身区域的封闭的立方体，所述第三介质单元的折射率大于第一介质单元的折射率，第一介质单元的折射率大于第二介质单元的折射率；

所述各第一介质单元是一个立方体缺失了一个正三棱锥后而形成的七面体，该立方体的棱长为l，l＞0，该正三棱锥的顶点为该立方体的一个顶点，该正三棱锥的三个侧棱对应地为该立方体的三条以该顶点为交点的三个棱，该立方体缺失该正三棱锥后所得到的切割面呈正三角形，该正三角形的边长为每个第一介质单元的呈等腰直角三角形状的三个第一侧面分别与不同的第一介质单元的一个第一侧面完全重合；

所述各第二介质单元呈正三棱锥状，各第二介质单元的侧棱的棱长为其中，0<a<1/3，各第二介质单元的侧面为顶角为钝角的等腰三角形；每个第二介质单元的底面分别与一个第一介质单元的切割面完全重合；

所述各第三介质单元为由其两个第一侧面和两个第二侧面构成的四面体，第一侧面和第二侧面均呈等腰三角形状，其中，第一侧面的顶角为钝角，第二侧面的顶角为锐角，两个第一侧面的顶点的连接线为两个第二侧面的底边，两个第二侧面的顶点的连接线为两个第一侧面的底边；各个第三介质单元的每个第一侧面分别与一个第二介质单元的一个侧面完全重合；第二侧面的底边的长度为2a·l，其中，0<a<1/3，各个第三介质单元的每个第二侧面为所述隐身区域的壁。

优选地，本实用新型的各个介质单元的折射率满足下式关系：

其中，0<a≤b<1/3；n₁表示第一介质单元的折射率，n₂表示第二介质单元的折射率，n₃表示第三介质单元的折射率。

进一步地，使用本实用新型时，电磁波由所述隐身器件的外表面垂直入射。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型以具有不同折射率的第一介质单元、第二介质单元和第三介质单元作为构造隐身器件的材料，电磁波通过该器件时，利用各个介质单元的不同折射率的交界面发生的折射来控制电磁波的传播轨迹，使电磁波发生多次偏移而绕过隐身区域，从而使得入射于此隐身器件的电磁波与出射于该隐身器件的电磁波在一条直线上，得到一种构造简单、易于实现、性能稳定，具有对垂直于该隐身器件的任一表面方向入射的电磁波隐身的隐身器件。本实用新型通过第一介质单元、第二介质单元和第三介质单元作为构造该隐身器件的材料，不需要利用金属图案，而只需利用自然界中容易获得的材料来实现，不需要较高的工艺，易于实现；本实用新型隐身器件具有六个方向隐身效果，性能稳定，而且可以对全极化电磁波在三维尺度实现对物体的隐身。

附图说明

图1（a）、图1（b）、图1（c）是本实用新型第一介质单元的一种形成过程示意图，其中，图1(a)是第一介质单元在将正三棱锥切割之前呈立方体状的示意图，图1(b)是切割掉的正三棱锥的示意图；图1(c)是从图1(a)中所示的立方体中将图1(b)所示的正三棱锥切割后得到的第一介质单元的示意图；

图2是第二介质单元的示意图；

图3是第三介质单元的示意图；

图4是本实用新型将八个第一介质单元拼装在一起后的结构示意图；