[发明专利]一种两层柱状结构幻觉装置

权利要求书

1.一种两层柱状结构幻觉装置，其特征在于，所述幻觉装置为核壳结构，包括中心圆柱和壳层；

所述中心圆柱为均匀各向同性的材料，半径为r_c，介电常数和磁导率分别为ε_c和μ_c；

所述壳层为中心圆柱外覆盖的一层均匀各向同性的材料，外半径为r_s,介电常数和磁导率分别为ε_s和μ_s；

所述核壳结构在电磁散射上等效为另一个不同大小、不同材质的柱状目标物体，相应的半径、介电常数和磁导率分别为r_t、ε_t和μ_t；

所述中心圆柱为PEC材料，所述壳层为磁性材料，壳层的相对电磁参数为ε_s＝5，μ_s＝0.2377，外半径为r_s＝1.2868r_c，目标物体的相对电磁参数和半径为ε_t＝-5，μ_t＝-0.5，r_t＝r_c，其中，r_c/λ₀＝1/15，λ₀为入射电磁波的波长；

所述核壳结构和目标物体具有相等的散射系数，从而：

其中，和分别代表自由空间和目标物体中的波数，J_n和Y_n分别为第一类和第二类贝塞尔函数；

和分别代表中心圆柱和壳层中的波数；

所述两层柱状结构幻觉装置的外半径远小于工作波长λ₀时，核壳结构需满足的约束为：

γ_t²(μ_t-μ₀)＝-γ_s²μ₀+μ_c-μ_s+γ_s²μ_s,n＝0, (7)

其中，γ_s＝r_s/r_c和γ_t＝r_t/r_c；

所述中心圆柱为完美导体，即ε_c＝-j∞,μ_c＝0时，核壳结构需满足的约束为：

γ_t²(μ_t-μ₀)＝-γ_s²μ₀-μ_s+γ_s²μ_s,n＝0, (9)

γ_s⁴(ε₀-ε_s)(ε₀+ε_t)-γ_s²{(ε₀+ε_s)(ε₀+ε_t)+γ_t²(ε₀+ε_s)(ε₀-ε_t)}+γ_t²(ε_s-ε₀)(ε_t-ε₀)＝0,n＝1. (10)。