控制电磁场理论一向是人们研究的热点问题之一。这种理论的基础是麦克斯韦方程组的形式不变性,即处于不同空间的麦克斯韦方程组具有相似的结构。而这种理论最为广泛的应用之一就是隐身斗篷,这种电磁器件能够引导电磁波平滑地穿过隐身斗篷,然后又恢复原来的轨迹,使得物体看起来就像是“不存在的”。但是对于设计之初的隐身斗篷,仅仅只能实现“隐身”,斗篷内部是封闭的空间,即电磁波是不能穿过斗篷进入内部的,斗篷内部也不能与斗篷外部实现信息交流。随着产生了各种类型的开放式斗篷,其中比较有影响力的就是利用互补媒介理论的外隐身斗篷。这种斗篷能够使得斗篷内部的物体与外界实现信息交流,但是必须在互补层中嵌入某种特定的“反物体”。并且考虑到实际制造的难易程度,本文章利用离散化的思想研究了多分层互补隐身斗篷,同时也针对不同形状物体,设计出能调节轴比的适用大部分形状物体的非共形互补斗篷。本文结合坐标变换理论和互补媒介概念提出两种不同隐身斗篷,其主要研究工作包括:1.本文首先简单介绍了控制电磁场理论和互补媒介理论,推导出材料的参数表达式,并且利用仿真软件验证了这些表达式的正确性,这些理论知识为下面的多分层互补隐身斗篷和非共形互补隐身斗篷研究打下良好的基础。2.其次基于离散化思想,考虑到实际制造的困难,本文把一片连续完整的空间划分成若干块小区域,保证在同一块小区域内的材料参数是相同的。本文推导出不同区域的参数表达式,基于有限元分析的仿真软件Comsol验证了上述公式的正确性。所设计斗篷的隐身特性可以从近场分布、远场RCS分布中得到说明,同时通信性能也通过放置物体的电场分布得到验证。最后从二维扩展到三维空间,给出了三维多分层互补斗篷的设计过程,并且与二维类似,仿真了不同分层斗篷的电场分布,验证了其通信效果,并且也给出了不同区域的本构参数分布,借助它可以有效分析制造这种斗篷的可能性。3.最后在多分层互补斗篷的基础上,本文设计出能够通过调整轴比来适应不同形状物体的非共形互补斗篷。根据椭圆的边界方程,求出各个区域的参数表达式的通用公式,并且基于仿真软件给出任意几何尺寸的近场、远场分布,结合本构参数分布,验证实现这种隐身斗篷的可能性。同时在斗篷内部放置不同形状的物体来验证斗篷的隐身和与通信性能。最后也是将二维延伸到三维层面,给出材料参数表达式,利用仿真验证隐身特性,进一步说明该设计在不同入射角度情况下,隐身性能并未受到很大影响。