طراحي ساده و سريع پنهان ساز فرش دايروي با استفاده از نگاشت همديس و بهينه سازي آن با الگوريتم اجتماع پرندگان

Fast and Simple Design of a Circular Carpet Cloak Using Conformal Mapping and Optimizing it with PSO Algorithm

استفاده از تبديلات نوري براي كنترل امواج الكترومغناطيسي موضوعي است كه در سالهاي اخير كاربردهاي زيادي پيدا كرده است. يكي از مهمترين كاربردهاي اين تبديلات، استفاده از آنها در پنهانسازي اهداف از ديد امواج راداري، از طريق تغيير مسير امواج ورودي ميباشد. پنهانسازي زير فرش، نوع خاصي از پنهانسازي است كه با استفاده از آن ميتوان اهداف روي زمين را كه زير يك پوشش فلزي قرار گرفته اند، از نظر پنهان نمود. در اين مقاله روشي ساده براي طراحي پنهانساز فرش براي هدف مورد نظر كه زير يك لايه فلزي دايروي قرارگرفته، ارايه شده است. مزيت اين روش رسيدن به يك رابطه بسته براي طراحي پنهانساز، ساده بودن مراحل كار و نياز نداشتن به محاسبات پيچيده ميباشد. همچنين يك ساختار پيشنهادي براي پنهانسازي يك انبار مهمات، با كمك گرفتن از الگوريتم اجتماع پرندگان براي طراحي بهينه ساختار، ارايه شده است. هر دو طرح پيشنهادي در نتيجه شبيهسازيهايي كه در كد تفاضل محدود حوزه زمان انجام گرفت، نتايج قابل قبولي در بازه فركانسي MHz 50 تا GHz 2 دارند. همه مراحل طراحي پنهانساز فرش با استفاده از تبديلات نوري شامل تبديلات مورد استفاده و محاسبات ماتريسي براي ارزيابي ساختار پيشنهادي و نيز روش شبيهسازي آن با استفاده از روش تفاضل محدود حوزه زمان (FDTD)، در اين مقاله تشريح گرديده است و روش جديدي براي مقايسه امواج بازتابي از طريق معيار فاصله هاوسدورف اصلاحشده معرفي و بهكارگرفته شده است.

Controlling the electromagnetic waves propagation using optical transformation is a topic that finds many applications in recent years. One of the most important applications of these transformations is hiding the objects from Radar waves, i.e. cloaking. Hiding under the carpet or carpet cloak is a special type of cloaking that hides the objects situated between a metal sheet and the ground. In this paper we propose a simple way to design a carpet cloak for a circular sheet. The main advantage of this method is its simplicity and using closed form transformer. Also a new method named “Modified Hausdorff distance” is proposed to analyze, compare and check the similarity of the backscattered waves. Finally a carpet cloak structure is proposed to hide a hangar with the help of PSO algorithm to achieve optimal dimensions. Simulations are based on Finite Difference Time Domain (FDTD) method using MATLAB software in the frequency range of 50MHz to 2GHz and the results are acceptable.