KR101598530B1 - 전자기 클로킹 및 변환 장치, 방법 및 시스템 - Google Patents

전자기 클로킹 및 변환 장치, 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

장치, 방법 및 시스템은 전자기 클로킹 및/또는 변환을 제공한다. 몇몇 접근에서, 전자기 클로킹 및/또는 변환은 변환 매체로 달성된다. 몇몇 접근에서, 전자기 클로킹 및/또는 변환은 메타물질로 달성된다.

Description

전자기 클로킹 및 변환 장치, 방법 및 시스템{ELECTROMAGNETIC CLOAKING AND TRANSLATION APPARATUS, METHOD, AND SYSTEMS}
본 출원은 전자기 클로킹(cloaking) 및/또는 전자기 변환(translation)을 포함하는 전자기 응답에 관련될 수 있는 장치, 방법 및 시스템을 개시한다.
변환 광학(transformation optics)은 전자기 공학의 최근 발생된 분야이다. 변환 광학 장치는 전자기파를 굴절시키는 렌즈를 포함하고, 여기서 굴절은 예를 들어 에이. 제이. 와드(A. J. Ward) 및 제이. 비. 펜드리(J. B. Pendry)의 "맥스웰 방정식에서의 굴절 및 기하학(Refraction and geometry in Maxwell's equations)", J. Mod. Optics 43, 773(1996년), 제이. 비. 펜드리 및 에스. 에이. 라마크리쉬나(S. A. Ramakrishna)의 "네거티브 굴절을 사용하는 광의 포커싱(Focusing light using negative refraction)", J. Phys. [Cond. Matt] 15, 6345(2003년), 디. 슈리그(D. Schurig) 등의 "변환 매체 내에서의 물질 특성 및 광선 추적의 계산(Calculation of material properties and ray tracing in transformation media)", Optics Express 14, 9794(2006년)["디. 슈리그 등(1)"] 및 유. 레온하르트(U. Leonhardt) 및 티. 지. 필빈(T. G. Philbin)의 "전기 공학에서의 일반적인 관련성(General relativity in electrical engineering)", New J. Phys. 8, 247(2006년)에 설명되어 있는 바와 같이, 만곡된 좌표 공간에서의 광의 굴곡을 모방하고(편평한 좌표 공간의 "변환"), 상기 문헌들의 각각은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다. 용어 "광학"의 사용은 파장에 관련하여 어떠한 제한도 암시하지 않는데, 변환 광학 장치는 무선 파장으로부터 가시 파장의 범위인 파장 대역에서 작동 가능할 수 있다.
제1 예시적인 변환 광학 디바이스는 제이. 비. 펜드리 등의 "전자기파의 제어(Controlling electromagnetic waves)", Science 312, 1780(2006년), 에스. 에이. 큐머(S. A. Cummer) 등의 "전자기 클로킹 구조체의 전체파 시뮬레이션(Full-wave simulations of electromagnetic cloaking structures)", Phys. Rev. E 74, 036621(2006년) 및 디. 슈리그 등의 "마이크로파 주파수에서의 메타물질 전자기 클로크(Metamaterial electromagnetic cloak at microwave frequencies)", Science 314, 977(2006년)["디. 슈리그 등(2)"]에 각각 설명되고, 시뮬레이션되고, 구현된 전자기 클로크이고, 이들 문헌의 각각은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다. 또한, 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 제이. 펜드리 등의 발명의 명칭이 "전자기 클로킹 방법(Electromagnetic cloaking method)"인 미국 특허 출원 제11/459,728호를 참조하라. 전자기 클로킹에 대해, 만곡된 좌표 공간은 구멍(클로킹된 영역)을 생성하기 위해 천공되어 신장되어 있는 편평한 공간의 변환이고, 이 변환은 전자기파가 만곡된 좌표 공간의 모방시에 구멍 주위에 굴절되는 변환 매체를 위한 구성 파라미터(전기 유전율 및 자기 투자율)의 세트에 대응한다.
제2 예시적인 변환 광학 장치는 제이. 비. 펜드리, 디. 슈리그 및 디. 알. 스미스(D. R. Smith)의 발명의 명칭이 "전자기 압축 장치, 방법 및 시스템(Electromagnetic compression apparatus, methods, and systems)"인 미국 특허 출원 제11/982,353호와, 제이. 비. 펜드리, 디. 슈리그 및 디. 알. 스미스의 발명의 명칭이 "전자기 압축 장치, 방법 및 시스템(Electromagnetic compression apparatus, methods, and systems)"인 미국 특허 출원 제12/069,170호에 설명되어 있는 전자기 압축 구조체의 실시예에 의해 예시되어 있고, 이들 특허 출원의 각각은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다. 이들 특허 출원에 설명되어 있는 실시예에서, 전자기 압축 구조체는 제1 및 제2 공간 위치의 중간의 공간의 영역을 압축하는 좌표 변환에 대응하는 구성 파라미터를 갖는 변환 매체를 포함하고, 유효 공간 압축은 제1 및 제2 공간 위치를 연결하는 축을 따라 인가된다. 이에 의해, 전자기 압축 구조체는 제1 및 제2 공간 위치 사이의 물리적 거리보다 큰 제1 및 제2 공간 위치 사이의 유효 전자기 거리를 제공한다.
일반적으로, 선택된 좌표 변환에서, 전자기파가 선택된 좌표 변환에 대응하는 만곡된 좌표 공간에서 전파하는 것처럼 굴절하는 변환 매체가 식별될 수 있다. 변환 매체의 구성 파라미터는 이하의 식으로부터 얻어질 수 있는데,
Figure 112010062859140-pct00001
(1)
Figure 112010062859140-pct00002
(2)
여기서,
Figure 112014015759602-pct00003
및
Figure 112014015759602-pct00004
는 변환 매체의 유전율 및 투자율 텐서(tensor)이고, ε 및 μ는 미변환된 좌표 공간 내의 원래 매체의 유전율 및 투자율 텐서이고,
Figure 112010062859140-pct00005
(3)
은 좌표 변환에 대응하는 야코비 매트릭스(Jacobian matrix)이다. 몇몇 용례에서, 좌표 변환은 변환된 좌표 공간 내의 위치로의 미변환된 좌표 공간 내의 위치의 1 대 1 맵핑이고, 다른 용례에서 좌표 변환은 변환된 좌표 공간 내의 위치로의 미변환된 좌표 공간 내의 위치의 다수 대 1 맵핑이다. 다수 대 1 맵핑과 같은 몇몇 좌표 변환은 네거티블 굴절률을 갖는 변환 매체에 대응할 수도 있다. 몇몇 용례에서, 예를 들어 변환 광학 응답이 선택된 편광만에 대한 것인 경우, 단지 유전율 및 투자율 텐서의 선택된 매트릭스 요소만이 식 (1) 및 (2)를 만족시킬 필요가 있다. 다른 용례에서, 제1 세트의 유전율 및 투자율 매트릭스 요소는 전자기파의 제1 편광에 대한 제1 변환 광학 응답에 대응하는 제1 야코비 Λ를 갖고 식 (1) 및 (2)를 만족시키고, 제1 세트의 매트릭스 요소에 직교하는(또는 다른 방식으로 상보적인) 제2 세트의 유전율 및 투자율 매트릭스 요소는 전자기파의 제2 편광에 대한 제2 변환 광학 응답에 대응하는 제2 야코비 Λ'를 갖고 식(1) 및 (2)를 만족시킨다. 또 다른 용례에서, 식 (1) 및 (2)를 만족시킬 수 없지만 식 (1) 내의 선택된 요소와 식 (2) 내의 선택된 요소의 적(product)을 보존하여, 따라서 변환 매체 내부의 분산 관계를 보존하는 감소된 파라미터가 사용된다[예를 들어, 상기의 디. 슈리그 등(2) 및 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 더블유 카이(W. Cai) 등의 "메타물질에 의한 광학 클로킹(Optical cloaking with metamaterials)", Nature Photonics 1, 224(2007년)를 참조하라]. 감소된 파라미터는 예를 들어 자기 응답을 전기 응답으로 치환하기 위해, 또는 전기 응답을 자기 응답으로 치환하기 위해 사용될 수 있다. 감소된 파라미터는 변환 매체 내부에 분산 관계를 보존하지만[따라서, 변환 매체 내부의 광선 또는 파동 궤도가 식(1) 및 (2)의 것들로부터 불변함], 이들은 변환 매체의 임피던스 특징을 보존하지 않을 수 있어, 변환 매체의 경계 또는 계면에 입사되는 광선 또는 파동이 반사를 지속할 수 있다[반면, 일반적으로 식 (1) 및 (2)에 따른 변환 매체는 실질적으로 비반사성임]. 감소된 파라미터를 갖는 변환 매체의 반사 또는 산란 특징은, 예를 들어 대응 야코비 Λ(또는 그 요소의 부분집합)가 변환 매체의 경계 또는 계면에서 연속적이거나 실질적으로 연속적인 좌표 변환을 선택함으로써 좌표 변환의 적합한 선택에 의해 실질적으로 감소되거나 배제될 수 있다[예를 들어, 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 더블유. 카이 등의 "최소화된 산란을 갖는 비자기 클로크(Nonmagnetic cloak with minimized scattering)", Appl. Phys. Lett. 91, 111105(2007년) 참조].
일반적으로, 전자기파에 응답하는 매체의 구성 파라미터(유전율 및 투자율)는 전자기파의 주파수에 대해(또는 동등하게, 진공 내의 또는 기준 매체 내의 전자기파의 파장에 대해) 변할 수 있다. 따라서, 매체는 제1 주파수에서 구성 파라미터 ε1, μ1 등을, 제2 주파수에서 구성 파라미터 ε2, μ2 등을 그리고 복수의 주파수에서 복수의 구성 파라미터를 가질 수 있다. 변환 매체과 관련하여, 제1 주파수에서의 구성 파라미터는 제1 선택된 좌표 변환에 대응하는 제1 주파수에서의 전자기파에 대한 제1 응답을 제공할 수 있고, 제2 주파수에서의 구성 파라미터는 제2 선택된 좌표 변환에 대응하는 제2 주파수에서의 전자기파에 대한 제2 응답을 제공할 수 있는 등이고, 복수의 주파수에서의 복수의 구성 파라미터는 복수의 좌표 변환에 대응하는 전자기파에 대한 복수의 응답을 제공할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 주파수에서의 제1 응답은 자명하지 않은(nontrivial) 좌표 변환에 대응하여 실질적으로 0이 아니고(즉, ε1, μ1 중 하나 또는 모두가 실질적으로 1이 아님), 제2 주파수에서의 제2 응답은 자명한(trivial) 좌표 변환(즉, 좌표를 불변 유지하는 좌표 변환)에 대응하여 실질적으로 0이고(즉, ε2, μ2가 실질적으로 1임), 따라서 제1 주파수에서의 전자기파는 굴절되고(실질적으로, 자명하지 않은 좌표 변환에 따라), 제2 주파수에서의 전자기파는 실질적으로 굴절되지 않는다. 매체의 구성 파라미터는 또한 시간에 따라 변화하여(예를 들어, 외부 입력 또는 제어 신호에 응답하여), 전자기파에 대한 응답이 주파수 및/또는 시간에 대해 변하게 될 수 있다. 몇몇 실시예는 전자기파의 각각의 주파수 및 시간 다중화(multiplexing)/역다중화(demultiplexing)를 제공하기 위해 주파수 및/또는 시간에 따른 이 변화를 이용한다. 따라서, 예를 들어, 변환 매체는 제1 선택된 좌표 변환에 대응하는 시간(t1)에서의 주파수에서의 제1 응답과, 제2 선택된 좌표 변환에 대응하는 시간(t2)에서의 동일한 주파수에서의 제2 응답을 가질 수 있다. 다른 예로서, 변환 매체는 선택된 좌표 변환에 대응하는 시간(t1)에서의 제1 주파수에서의 응답과, 시간(t2)에서의 제2 주파수에서의 실질적으로 동일한 응답을 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 변환 매체는 시간(t1)에서, 제1 주파수에서의 제1 응답 및 제2 주파수에서의 제2 응답을 가질 수 있고, 반면에 시간(t2)에서 응답은 스위칭되는데, 즉 제2 응답(또는 그 실질적 등가물)은 제1 주파수에 있고, 제1 응답(또는 그 실질적 등가물)은 제2 주파수에 있다. 제2 응답은 0 또는 실질적으로 0 응답일 수 있다. 변환 매체의 주파수 및/또는 시간 의존성을 이용하는 다른 실시예가 당 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다.
식 (1) 및 (2)의 것들과 같은 구성 파라미터(또는 그로부터 유도된 감소된 파라미터)는 메타물질을 사용하여 실현될 수 있다. 일반적으로 말하면, 메타물질의 전자기 특성은 이들의 물질 조성보다는 또는 물질 조성에 추가하여 메타물질 구조체로부터 유도된다. 몇몇 예시적인 메타물질은 본 명세서에 각각 참조로서 포함되어 있는 알. 에이. 하이드(R. A. Hyde) 등의 발명의 명칭이 "가변 메타물질 장치(Variable metamaterial apparatus)"인 미국 특허 출원 제11/355,493호, 디. 스미스(D. Smith) 등의 발명의 명칭이 "메타물질(Metamaterials)"인 국제 출원 제PCT/US2005/026052호, 디. 스미스 등의 "메타물질 및 네거티브 굴절률(Metamaterials and negative refractive index)", Science 305, 788(2004년), 및 디. 스미스 등의 발명의 명칭이 "부정 물질(Indefinite materials)"인 미국 특허 출원 제10/525,191호에 설명되어 있다. 메타물질은 일반적으로 서브파장(subwavelength) 요소, 즉 메타물질의 작동 파장보다 작은 길이 스케일을 갖는 구조적 요소를 특징화하고, 서브파장 요소는 유효 유전율, 유효 투자율, 유효 자전기(magnetoelectric) 계수 또는 이들의 임의의 조합에 의해 특징화되는 유효 연속 매체 응답에 대응하는 전자기 복사선에 대한 집합적인 응답을 갖는다. 예를 들어, 전자기 복사선은 서브파장 요소 내에 전하 및/또는 전류를 유도할 수 있고, 이에 의해 서브파장 요소가 0이 아닌 전기 및/또는 자기 쌍극 모멘트를 획득한다. 전자기 복사선의 전기 성분이 전기 쌍극 모멘트를 유도하는 경우, 메타물질은 유효 유전율을 갖고, 전자기 복사선의 자기 성분이 자기 쌍극 모멘트를 유도하는 경우, 메타물질은 유효 투자율을 갖고, 전기(자기) 성분이 자기(전기) 쌍극 성분을 유도하는 경우[키랄 메타물질(chiral metamaterial)에서와 같이], 메타물질은 유효 자전기 계수를 갖는다. 몇몇 메타물질은 인공 자기 응답을 제공하는데, 예를 들어 비자기 전도체로부터 형성된 분할-링 공진기는 유효 자기 투자율을 나타낼 수 있다[예를 들어, 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 제이. 비. 펜드리 등의 "전도체로부터의 자성 및 향상된 비선형 현상(Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena)", IEEE Trans. Micro. Theo. Tech. 47, 2075(1999년) 참조]. 몇몇 메타물질은 부분적으로 메타물질의 구조적 특징으로부터 그리고 부분적으로는 구성 물질의 고유 특성으로부터 나타나는 "혼성(hybrid)" 전자기 특성을 갖는다. 예를 들어, 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 지. 드워(G. Dewar)의 "n<0인 얇은 와이어 어레이 및 자기 호스트 구조(A thin wire array and magnetic host structure with n<0", J. Appl. Phys. 97, 10Q101(2005년)은 비전도성 준강자성(ferrimagnetic) 호스트 매체(고유의 네거티브 투자율을 나타냄) 내에 매립된 와이어 어레이(그 구조의 결과로서 네거티브 투자율을 나타냄)로 이루어진 메타물질을 설명하고 있다. 메타물질은 구성 물질의 물질 특성 뿐만 아니라 형상, 키랄리티(chirality), 구조, 위치, 배향 및 서브파장 요소 사이의 결합에 의존하는 선택된 유전율, 투자율 및/또는 자전기 계수를 나타내도록 설계되고 제작될 수 있다. 선택된 유전율, 투자율 및/또는 자전기 계수는 포지티브 또는 네거티브, 복합형(손실 또는 이득을 가짐), 이방성, 공간 가변성[굴절률 구배 렌즈(gradient index lens)에서와 같이], 시간 가변성(외부 또는 피드백 신호에 응답하여), 주파수 가변성(예를 들어, 메타물질의 공진 주파수 부근에서), 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 선택된 전자기 특성은 무선 파장으로부터 적외선/가시 파장의 범위인 파장에서 제공될 수 있다[예를 들어, 모두 본 명세서에 참조로서 포함되어 있는 에스. 린덴(S. Linden) 등의 "포토닉 메타물질: 광학 주파수에서의 자성(Photonic metamaterials: Magnetism at optical frequencies)", IEEE J. Select. Top. Quant. Elect. 12, 1097(2006년) 및 브이. 샬라에프(V. Shalaev)의 "광학 네거티브 굴절률 메타물질(Optical negative-index metamaterials)", Nature Photonics 1, 41(2007년) 참조]. 다수의 예시적인 메타물질이 이산 요소를 포함하는 것으로서 설명되지만, 메타물질의 몇몇 구현예는 비이산 요소를 포함할 수 있는데, 예를 들어 메타물질은 하위 요소(sub-element)로 구성된 요소를 포함할 수 있고, 여기서 하위 요소는 이산 구조체(분할-링 공진기 등과 같은)이고, 또는 메타물질은 몇몇 연속적인 구조체를 따른 함유물(inclusion), 제외물(exclusion), 층 또는 다른 변형물(예를 들어, 기판 상에 에칭)인 요소를 포함할 수 있다.
본 발명은 전자기 클로킹 및/또는 전자기 변환을 포함하는 전자기 응답에 관련될 수 있는 장치, 방법 및 시스템을 제공하기 위한 것이다.
장치, 방법 및 시스템은 전자기 클로킹 및/또는 변환을 제공한다. 몇몇 접근에서, 전자기 클로킹 및/또는 변환은 변환 매체로 성취된다. 몇몇 접근에서, 전자기 클로킹 및/또는 변환은 메타물질로 달성된다.
변환 매체에 의해 바람직한 전자기 클로킹 및 변환 시스템을 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 9는 전자기 클로킹 및/또는 변환 구조체를 갖는 전자기 트랜스듀서를 도시하고 있는 도면.
도 10 내지 도 11은 전자기 트랜스듀서 및 전자기 클로킹 및/또는 변환 구조체를 갖는 포커싱 구조체를 도시하고 있는 도면.
도 12 내지 도 13은 장애물 및 전자기 클로킹 구조체를 갖는 조향 가능 전자기 트랜스듀서를 도시하고 있는 도면.
도 14 내지 도 15는 개구 차단 요소 및 전자기 클로킹 구조체를 갖는 개구면 안테나(aperture antenna)를 도시하고 있는 도면.
도 16 내지 도 18은 장애물, 전자기 클로킹 구조체 및 제어기를 갖는 하나 이상의 전자기 트랜스듀서를 도시하고 있는 도면.
도 19는 전자기 클로킹 및/또는 변환 시스템을 도시하고 있는 도면.
도 20 내지 도 23은 프로세스 흐름을 도시하고 있는 도면.
이하의 상세한 설명에서, 그 부분을 형성하는 첨부 도면을 참조한다. 도면에서, 유사한 도면 부호는 통상적으로 문맥상 달리 지시되지 않으면 유사한 구성 요소를 식별한다. 상세한 설명, 도면 및 청구범위에 설명되어 있는 예시적인 실시예는 한정적인 것으로 의도되지는 않는다. 다른 실시예가 이용될 수 있고, 다른 변경이 본 명세서에 제시되어 있는 요지의 사상 또는 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.
이제, 도 1을 참조하면, 제1 및 제2 주파수 각각에서 작동 가능한 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서(101, 102)를 포함하는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 이 도면 및 다른 도면은, 문맥상 달리 지시되지 않으면, 3차원 실시예 또는 2차원 실시예의 평면도를 표현할 수 있다[예를 들어, 도 1에서, 트랜스듀서는 지면에 수직으로 배향된 금속 또는 유전성 슬래브 도파관 내부에 위치되어 있음). 실선 광선(111)은 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 영향권(field of regard)에서 전파하는 제1 주파수에서의 전자기 복사선을 표현한다. 제1 영향권 내에 위치된 제2 전자기 트랜스듀서(102)는 제2 전자기 트랜스듀서 주위의 광선(111)을 반전시키도록 작동 가능한 제1 전자기 클로킹 구조체(121)에 의해 포위된다. 광선 서술의 사용은 시각적 예시를 위한 발견적 편의(heuristic convenience)이고, 기하학적 광학의 임의의 제한 도는 가정을 암시하는 것으로 의도되는 것은 아니다. 또한, 도 1에 도시되어 있는 요소는 다양하게 관심 파장보다 작고, 크거나 그에 상당하는 공간적 치수를 가질 수 있다. 모든 방향으로 방사되는 광선(111)에 의해, 도 1은 제1 전자기 트랜스듀서를 둘러싸는 전체 공간을 에워싸는 제1 영향권(즉, 전방향성 영향권)을 지시하고, 다른 실시예는 더 좁은 제1 영향권을 가질 수 있다. 더욱이, 제2 전자기 트랜스듀서는 제1 영향권 내에 단지 부분적으로 위치될 수 있다. 제1 전자기 클로킹 구조체(121)는 제2 전자기 트랜스듀서를 둘러싸는 외피(shell) 또는 고리띠(annulus)로서 지시되어 있지만, 이는 개략적인 도시이고, 다양한 실시예에서 제1 전자기 클로킹 구조체는 다양한 형상을 취할 수 있고, 제2 전자기 트랜스듀서에 인접할 필요는 없고, 제2 전자기 트랜스듀서 주위의 제1 주파수에서 전자기 복사선을 단지 부분적으로만 전환할 수 있고, 그리고/또는 제2 전자기 트랜스듀서를 단지 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 점선 광선(112)은 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 영향권에서 전파하는 제2 주파수에서의 전자기 복사선을 표현한다(다른 실시예는 도 1에 도시되어 있는 것보다 좁은 제2 영향권을 가질 수 있음). 제1 전자기 트랜스듀서에 의해 방해되거나 그와 다른 방식으로 상호 작용할 수 있는 광선은 도시되어 있지 않아, 이 실시예에서의 제2 전자기 클로킹 구조체가 없는 것을 반영한다. 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 주파수에서의 전자기 복사선(112)은 실질적인 굴절 또는 반사 없이 제1 전자기 클로킹 구조체를 통해 전파될 수 있다. 예를 들어 제1 전자기 클로킹 구조체가 제2 전자기 트랜스듀서를 완전히 둘러싸지 않는 다른 실시예에서, 제1 전자기 클로킹 구조체는 부분적으로 또는 완전히 제2 영향권 외부에 있을 수 있다.
일반적으로, 도 1 및 다른 실시예에 도시되어 있는 것과 같은 전자기 트랜스듀서는 일부 에너지 또는 신호를 전자기 복사선을 변환하거나, 전자기 복사선을 일부 에너지 또는 신호로 변환하거나, 이들 모두를 행하는 전자기 장치이다. 전자기 트랜스듀서는 안테나(와이어/루프 안테나, 혼 안테나, 반사판 안테나, 패치 안테나, 위상 배열 안테나 등과 같은) 또는 레이저/메이저(maser), 마그네트론(magnetron) 또는 클라이스트론(klystron)과 같은 캐비티 공진기, 백열 램프, 형광 램프와 같은 축광 디바이스(photoluminescent device), 음극선관 튜브와 같은 음극 발광 장치, 발광 다이오드 또는 반도체 레이저와 같은 전계 발광 장치, 광검출기/광센서(포토다이오드, 광증배관, 열/극저온 검출기 및 CCD) 등을 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아닌 전자기 복사선을 방출(전송) 및/또는 검출(수신 또는 흡수)하도록 작동 가능한 임의의 다른 장치를 포함할 수 있다. 전자기 트랜스듀서는 광학 이미징 시스템(예를 들어, 망원경)에서와 같이 포커싱 또는 이미징 구조체 또는 조립체를 포함할 수 있다. 전자기 트랜스듀서는 전자기 복사선을 전송하고 이어서 방사선 응답을 수신하는 능동 센서(예를 들어, 레이더 또는 LIDAR 장치)에서와 같이, 전송만을, 수신만을, 또는 전송 및 수신의 모두를 위해 작동 가능할 수 있다. 전자기 트랜스듀서는 무선 주파수, 마이크로파 주파수, 밀리미터파 또는 서브밀리미터파 주파수, THz-파 주파수, 광학 주파수(예를 들어, 연성 x-레이, 극자외선, 자외선, 가시, 근적외선, 적외선 또는 원적외선 광에 다양하게 대응함) 등을 포함하는 주파수 또는 주파수 대역에서 작동 가능할 수 있다. 제1 및 제2 주파수를 언급하는 실시예에서, 제1 및 제2 주파수는 이들 주파수 카테고리로부터 선택될 수 있다. 더욱이, 이들 실시예에서, 제1 및 제2 주파수의 언급은 일반적으로 상기 주파수 카테고리로부터 재차 선택된 제1 및 제2 주파수 대역의 언급으로 대체될 수도 있다. 전자기 트랜스듀서는 다양한 대역폭을 갖는 주파수 대역에서 작동 가능할 수 있고, 몇몇 실시예는 예를 들어 협대역 이미터(emitter) 및 광대역 수신기(예를 들어, 각각 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서로서)를 포함한다. 전자기 트랜스듀서는 전자기 복사선이 전자기 트랜스듀서에 결합될 수 있는 영역(예를 들어, 전자기 트랜스듀서에 의해 방출되거나 수신된 전자기 복사선이 전파될 수 있는 영역)으로서 영향권을 규정할 수 있다. 조향 가능한 전자기 트랜스듀서가 또한 영향권 내의 시야(field of view)를 규정할 수 있고, 여기서 시야는 전자기 트랜스듀서를 조향함으로써 조정되거나 스캐닝된다. 조향 가능한 전자기 트랜스듀서의 예는 기계적으로 조향 가능한 전자기 트랜스듀서[예를 들어, 하나 이상의 짐벌(gimbal) 상에 장착된 안테나] 및 전기적으로 조향 가능한 전자기 트랜스듀서(예를 들어, 조정 가능하게 위상 배열된 어레이)를 포함한다.
이제, 도 2를 참조하면, 도 1에서와 같이, 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서(101, 102), 제1 및 제2 주파수에서 전자기 복사선을 표현하는 광선(111, 112)(제1 및 제2 전자기 트랜스듀서의 각각의 제1 및 제2 영향권에서 전파함), 및 제2 전자기 트랜스듀서 주위에서 제1 주파수에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능한 제1 전자기 클로킹 구조체(121)를 포함한다. 도 1에서와 같이, 제1 및 제2 영향권은 전방향성인 것으로서 도시되어 있지만, 다른 실시예는 더 좁은 영향권(들)을 갖는다. 도 2의 실시예는 제1 전자기 트랜스듀서(제1 전자기 트랜스듀서는 제2 영향권을 갖고 위치되어 있음) 주위에서 광선(112)을 전환하도록 작동 가능한 제2 전자기 클로킹 구조체(222)를 더 포함한다. 다른 실시예에서, 제2 영향권은 더 좁고, 그리고/또는 제1 전자기 트랜스듀서는 제2 영향권 내에 단지 부분적으로 위치된다. 제2 전자기 클로킹 구조체(222)는 제1 전자기 트랜스듀서를 둘러싸는 외피 또는 고리띠로서 도시되어 있지만, 이는 개략적인 도시이고, 다양한 실시예에서 제2 전자기 클로킹 구조체는 다양한 형상을 취할 수 있고, 제1 전자기 트랜스듀서에 인접할 필요는 없고, 제1 전자기 트랜스듀서 주위의 제2 주파수에서 전자기 복사선을 단지 부분적으로만 전환할 수 있고, 그리고/또는 제1 전자기 트랜스듀서를 단지 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 주파수에서의 전자기 복사선(111)은 실질적인 굴절 또는 반사 없이 제2 전자기 클로킹 구조체(222)를 통해 전파될 수 있다. 예를 들어, 제2 전자기 클로킹 구조체가 제1 전자기 트랜스듀서를 완전히 둘러싸지 않는 다른 실시예에서, 제1 전자기 클로킹 구조체는 부분적으로 또는 완전히 제1 영향권의 외부에 있을 수 있다.
이제, 도 3을 참조하면, 도 1 내지 도 2에서와 같이, 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서(101, 102), 및 제1 및 제2 주파수에서의 전자기 복사선을 표현하는 광선(111, 112)(제1 및 제2 전자기 트랜스듀서의 각각의 제1 및 제2 영향권에서 전파함)을 포함하는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 상기와 같이, 제1 및 제2 영향권은 전방향성인 것으로서 도시되어 있지만, 다른 실시예는 더 좁은 영향권(들)을 갖는다. 도 3의 실시예는 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서를 포위하는 전자기 변환 구조체(330)를 제공한다. 광선(111)은 제1 주파수에서의 전자기 복사선에 대한 제1 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 제1 전자기 트랜스듀서의 겉보기 위치(apparent location)를 제공하기 위해(이 도면에서, 겉보기 위치는 제2 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 동일하지만, 다른 실시예는 다른 겉보기 위치를 제공함), 전자기 변환 구조체를 통해 이들이 전파함에 따라 굴절된다. 이 명세서의 다른 부분에서와 같이, 광선 서술의 사용은 시각적 도시를 위한 발견적 편의이고, 기하학적 광학의 임의의 제한 또는 가정을 암시하도록 의도된 것은 아니며, 도시되어 있는 요소는 다양하게 관심 파장보다 작고, 크거나 그에 상당하는 공간적 치수를 가질 수 있다. 전자기 변환 구조체는 2개의 전자기 트랜스듀서를 수용하기 위한 2개의 내부 캐비티를 갖는 디스크 또는 구로서 도시되어 있지만, 이는 단지 개략적인 도시이고, 다양한 실시예에서 전자기 변환 구조체는 다양한 형상을 취할 수 있고, 더 좁은 제1 영향권 내에서만 작동 가능할 수 있고, 어느 한쪽의 전자기 트랜스듀서에 인접할 필요는 없고, 어느 한쪽의 전자기 트랜스듀서를 둘러싸지 않거나 단지 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 주파수에서의 전자기 복사선(112)은 실질적인 굴절 또는 반사 없이 전자기 변환 구조체(330)를 통해 전파될 수 있다. 다른 실시예에서, 전자기 변환 구조체는 부분적으로 또는 완전히 제2 영향권의 외부에 있을 수 있다. 제2 전자기 트랜스듀서에 의해 방해되거나 그와 다른 방식으로 상호 작용할 수 있는 광선(111)은 제1 전자기 트랜스듀서에 의해 방해되거나 그와 다른 방식으로 상호 작용할 수 있는 광선(112)에서와 같이 도면에는 생략되어 있는데, 이들 생략은 이 실시예에서 전자기 클로킹 구조체가 없는 것을 반영한다.
몇몇 실시예에서, 도 3에 도시되어 있는 것과 같은 전자기 변환 구조체는 변환 매체를 포함한다. 예를 들어, 도 3의 광선 궤도(111)는 좌표 변환에 대응하고(즉, 제2 전자기 트랜스듀서의 위치와 같은 겉보기 위치의 좌표를 제1 전자기 트랜스듀서의 실제 위치의 좌표에 맵핑하거나 변환되는 것), 이 좌표 변환은 도 3에서와 같이 전자기 복사선에 응답하는 대응 변환 매체를 위한 구성 파라미터[예를 들어, 식 (1) 또는 (2)에 제공된 것 또는 그로부터 얻어진 감소된 파라미터와 같은]를 식별하는데 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 변환 매체는 예를 들어 겉보기 위치를 실제 위치로 변환하는 좌표 변환이 다수 대 1 맵핑인 경우에 네거티브 굴절률을 갖는다. 일반적으로, 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 전자기 트랜스듀서의 겉보기 위치를 제공하도록 작동 가능한 전자기 변환 구조체의 실시예는 변환 매체를 포함할 수 있고, 변환 매체는 겉보기 위치를 실제 위치로 맵핑하거나 변환하는 좌표 변환에 대응하고, 이 변환 매체의 구성 관계는 전술된 바와 같이 메타물질로 구현될 수 있다.
이제, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 도 3에서와 같이, 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서(101, 102), 제1 및 제2 주파수에서 전자기 복사선을 표현하는 광선(111, 112)(제1 및 제2 전자기 트랜스듀서의 각각의 제1 및 제2 영향권에서 전파함), 및 제1 주파수에서의 전자기 복사선에 대한 제1 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 제1 전자기 트랜스듀서의 겉보기 위치를 제공하도록 작동 가능한 전자기 변환 구조체(330)를 포함하는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 도 4 내지 도 6의 예시적인 실시예는, 제2 전자기 트랜스듀서 주위의 제1 주파수에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능한 제1 전자기 클로킹 구조체(121)와, 제1 전자기 트랜스듀서 주위의 제2 주파수에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능한 제2 전자기 클로킹 구조체(222) 중 하나 또는 모두를 더 포함한다. 이들 도면에서, 전자기 변환 구조체 및 전자기 클로킹 구조체의 도시는 단지 개략적인 도시이다. 일부 실시예는 이들 구조체의 다른 형상 또는 범위, 및 다른 조립체 또는 이들의 구조를 제공한다. 일부 실시예에서, 구조체는 다른 구조체 및/또는 전자기 트랜스듀서로부터 공간적으로 분리되어 있다. 다른 실시예에서, 구조체(121, 122 및/또는 330)는 원래 구조체의 작동성을 조합하는 구조체에 병합되거나 이에 의해 대체될 수 있는데, 도 5를 참조하면, 예를 들어 대안적인 실시예는 제1 주파수에서의 전자기 복사선을 위한 제1 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 제1 전자기 트랜스듀서의 겉보기 위치를 제공하도록 작동 가능하고, 제2 전자기 트랜스듀서 주위의 제1 주파수에서 전자기 복사선을 전환하도록 또한 작동 가능한 전자기 클로킹 및 변환 구조체에 제1 전자기 클로킹 구조체(121) 및 전자기 변환 구조체(330)를 병합한다. 몇몇 실시예에서, 구조체(121, 222 및/또는 330)는 포개지거나 중첩될 수 있는데[예를 들어, 구조체를 포함하는 요소를 인터리빙(interleaving)함으로써], 도 4를 참조하면, 예를 들어 대안적인 실시예는 제1 주파수에 응답하고 전자기 변환 구조체의 적어도 일부를 포함하는 제1 세트의 요소를 제2 주파수에 응답하고 제2 전자기 클로킹 구조체의 적어도 일부를 포함하는 제2 세트의 요소와 인터리빙함으로써 전자기 변환 구조체(330)를 제2 전자기 클로킹 구조체(222)와 중첩시킨다.
이제, 도 7을 참조하면, 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서(101, 102), 제1 및 제2 주파수에서의 전자기 복사선을 표현하는 광선(111, 112)(제1 및 제2 전자기 트랜스듀서의 각각의 제1 및 제2 영향권에서 전파함)을 포함하는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 상기와 같이, 제1 및 제2 영향권은 전방향성인 것으로서 도시되어 있지만, 다른 실시예는 더 좁은 영향권(들)을 갖는다. 도 7의 실시예는 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서를 포위하는 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체를 제공한다. 광선(111)은 제1 주파수에서의 전자기 복사선에 대한 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 실제 위치와 상이한 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치(703)를 제공하기 위해, 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체를 통해 전파함에 따라 굴절된다. 광선(112)은 또한 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 실제 위치와 상이한 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치(703)를 제공하기 위해(도면에서, 제1 겉보기 위치는 제2 겉보기 위치와 일치하지만, 다른 실시예는 공간적으로 분리된 제1 및 제2 겉보기 위치를 제공함), 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체를 통해 전파함에 따라 굴절된다. 위치(703)로부터 방사하는 희미한 라인은 광선(111, 112)이 위치(703)로부터 방사되는 것으로 나타나는 것을 도시하기 위한 가이드라인이다. 이 명세서의 다른 부분에서와 같이, 광선 서술의 사용은 시각적 도시를 위한 발견적 편의이고, 기하학적 광학의 임의의 제한 또는 가정을 암시하도록 의도된 것은 아니며, 도시되어 있는 요소는 다양하게 관심 파장보다 작고, 크거나 그에 상당하는 공간적 치수를 가질 수 있다. 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체는 2개의 전자기 트랜스듀서를 수용하기 위한 2개의 내부 캐비티를 갖는 디스크 또는 구로서 도시되어 있지만, 이는 단지 개략적인 도시이고, 다양한 실시예에서 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체는 다양한 형상을 취할 수 있고, 더 좁은 제1 영향권 내에서만 작동 가능할 수 있고, 어느 한쪽의 전자기 트랜스듀서에 인접할 필요는 없고, 어느 한쪽의 전자기 트랜스듀서를 둘러싸지 않거나 단지 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 제2 전자기 트랜스듀서에 의해 방해되거나 그와 다른 방식으로 상호 작용할 수 있는 광선(111)은 제1 전자기 트랜스듀서에 의해 방해되거나 그와 다른 방식으로 상호 작용할 수 있는 광선(112)에서와 같이 도면에는 생략되어 있는데, 이들 생략은 이 실시예에서 전자기 클로킹 구조체가 없는 것을 반영한다.
몇몇 실시예에서, 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체는 전자기 복사선에 대한 조정 가능한 응답을 갖는 변환 매체를 포함한다. 예를 들어, 변환 매체는 제1 응답과 제2 응답 사이에서 조정 가능한(예를 들어, 외부 입력 또는 제어 신호에 응답하여) 전자기 복사선에 대한 응답을 가질 수 있고, 제1 응답은 제1 주파수에서의 전자기 복사선을 위한 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 실제 위치와 상이한 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치를 제공하고, 제2 응답은 제2 주파수에서의 전자기 복사선을 위한 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 실제 위치와 상이한 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치를 제공한다. 조정 가능한 전자기 응답을 갖는 변환 매체는 예를 들어 상기의 알. 에이. 하이드 등에 설명되어 있는 바와 같이 가변 메타물질로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체는 주파수 의존성 구성 파라미터에 대응하는 전자기 복사선에 대한 주파수 의존성 응답을 갖는 변환 매체를 포함한다. 예를 들어, 제1 주파수에서의 주파수 의존성 응답은 제1 주파수에서의 전자기 복사선을 위한 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 실제 위치와 상이한 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치를 제공할 수 있고, 제2 주파수에서의 주파수 의존성 응답은 제2 주파수에서 전자기 복사선을 위한 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 실제 위치와 상이한 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치를 제공할 수 있다. 전자기 복사선에 대한 주파수 의존성 응답을 갖는 변환 매체는 메타물질로 구현될 수 있는데, 예를 들어 제1 주파수에서의 응답을 갖는 제1 세트의 메타물질 요소는 제2 주파수에서의 응답을 갖는 제2 세트의 메타물질 요소와 인터리빙될 수 있다. 대안적으로 또는 동등하게, 몇몇 실시예에서 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체는 제1 주파수에서 작동 가능한 제1 전자기 변환 구조체 및 제2 주파수에서 작동 가능한 제2 전자기 변환 구조체의 조합이고, 여기서 구조체는 예를 들어 이들 각각의 요소의 인터리빙에 의해 조합된다.
이제, 도 8 내지 도 9를 참조하면, 도 7에서와 같이 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서(101, 102), 제1 및 제2 주파수에서 전자기 복사선을 표현하는 광선(111, 112)(제1 및 제2 전자기 트랜스듀서의 각각의 제1 및 제2 영향권에서 전파함), 및 제1 및 제2 주파수(730)에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체를 포함하는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체는 제1 주파수에서의 전자기 복사선을 위한 제1 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치(703)를 제공하도록, 그리고 제2 주파수에서의 전자기 복사선을 위한 제2 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치(703)를 제공하도록 작동 가능하다(도 7에서와 같이, 도면은 제2 겉보기 위치와 일치하는 제1 겉보기 위치를 도시하고 있지만, 다른 실시예는 공간적으로 분리된 제1 및 제2 겉보기 위치를 제공함). 위치(703)로부터 방사하는 희미한 라인은 광선(111, 112)이 위치(703)로부터 방사되는 것으로 나타나는 것을 도시하기 위한 가이드라인이다. 도 8 내지 도 9의 예시적인 실시예는 제2 전자기 트랜스듀서 주위의 제1 주파수에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능한 제1 전자기 클로킹 구조체(121)와, 제1 전자기 트랜스듀서 주위의 제2 주파수에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능한 제2 전자기 클로킹 구조체(222) 중 하나 또는 모두를 더 포함한다. 이들 도면에서, 전자기 변환 구조체 및 전자기 클로킹 구조체의 도시는 단지 개략적인 도시이다. 실시예는 이들 구조체의 다른 형상 또는 정도 및 그 다른 조립체 또는 구조를 제공한다. 몇몇 실시예에서, 구조체는 다른 구조체로부터 및/또는 전자기 트랜스듀서로부터 공간적으로 분리된다. 다른 실시예에서, 구조체(121, 222 및/또는 730)는 원래 구조체의 작동성을 조합하는 구조체에 병합되거나 이 구조체로 대체될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 구조체(121, 222 및/또는 730)는 중첩될 수 있고(예를 들어, 구조체를 포함하는 요소를 인터리빙함으로써), 구조체(730) 자체는 앞 단락에서 설명된 바와 같이 제1 및 제2 주파수 각각에서 작동 가능한 중첩 또는 인터리빙된 제1 및 제2 전자기 변환 구조체를 포함할 수 있다.
몇몇 용례에서, 초점 영역을 정의하는 포커싱 구조체와 조합하여 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서를 작동하는 것이 바람직할 수 있다. 포커싱 구조체는 반사성 구조체(예를 들어, 파라볼릭 접시 반사판), 굴절성 구조체(예를 들어, 유전성 또는 굴절률 구배 렌즈), 회절성 구조체(예를 들어, 프레넬 구역 플레이트), 및 이들의 다양한 조합, 조립체 및 혼성체(예를 들어, 광학 조립체 또는 굴절-회절성 렌즈와 같은)를 포함할 수 있다. 포커싱 구조체에 의해 형성된 초점 영역은 예를 들어 초점 평면, 페츠발(petzval), 화살형 또는 횡방향 초점면 또는 포커싱 구조체에 결합된 전자기 복사선을 실질적으로 집중하는 임의의 다른 영역일 수 있다. 포커싱 구조체는 또한 포커싱 구조체를 위한 개구 직경에 대한 초점 길이의 비에 대응할 수 있는 f-넘버(f-number)를 규정할 수 있고, 또한 초점 영역으로부터 전자기 복사선의 발산을 특징화할 수 있고, 일반적으로 더 작은(더 큰) x에 대한 f/x는 초점 영역으로부터의 전자기 복사선의 더 큰(더 작은) 발산 또는 동등하게 초점 영역의 축방향 정도 또는 더 작은(더 큰) 초점 깊이를 갖는 더 빠른(더 느린) 포커싱 구조체에 대응한다. 몇몇 실시예는 f-넘버(f/x)를 갖는 포커싱 구조체를 제공하고, 여기서 x는 5 이하, 2 이하, 또는 1 이하이다. 공간적 또는 다른 제약에 기인하여, 초점 영역 내에 양 트랜스듀서를 위치하기 위한 몇몇 구조에서 어렵거나 부적절할 수 있고(특히, 더 좁은 포커싱 영역을 갖는 낮은 f-넘버 포커싱 구조체에 대해), 그리고/또는 일 트랜스듀서가 다른 트랜스듀서의 시야를 방해하는 것(또는 다르게는 시야와 간섭하는 것)을 방지하는데 문제가 있을 수 있다. 이러한 구조의 실시예는 전자기 클로킹 구조체 및/또는 전자기 변환 구조체를 포함하는 구조(예를 들어, 도 1 내지 도 9의 예시적인 실시예에 도시되어 있는 바와 같이)의 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서를 갖는 포커싱 구조체를 전개할 수 있다. 따라서, 도 10 내지 도 11은 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서(101, 102) 각각과 초점 영역(1010)을 형성하는 포커싱 구조체(1000)를 포함하는 예시적인 실시예를 도시하고 있고, 여기서 광선(111, 112)(제1 및 제2 주파수 각각에서의 전자기 복사선을 표현함)은 공칭적으로 수렴할 수 있는데, 즉 전자기 클로킹 및/또는 변환 구조체가 없다. 이 명세서의 다른 부분에서와 같이, 광선 서술의 사용은 시각적 도시를 위한 발견적 편의이고, 기하학적 광학의 임의의 제한 또는 가정을 암시하도록 의도된 것은 아니며, 도시되어 있는 요소는 다양하게 관심 파장보다 작고, 크거나 그에 상당하는 공간적 치수를 가질 수 있다. 도 10에서, 예시적인 실시예는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체(730)를 더 포함한다. 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 변환 구조체는 제1 주파수에서의 전자기 복사선을 위한 제1 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치를 제공하도록, 그리고 제2 주파수에서의 전자기 복사선을 위한 제2 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치를 제공하도록 작동 가능하고, 여기서 제1 겉보기 위치 및 제2 겉보기 위치는 초점 영역(1010)에 대응한다. 따라서, 초점 영역(100) 상에 포커싱될 수 있는 제1 주파수에서의 전자기 복사선은 대신에 제1 전자기 트랜스듀서 상에 포커싱되고, 초점 영역(1010) 상에 포커싱될 수 있는 제2 주파수에서의 전자기 복사선은 대신에 제2 전자기 트랜스듀서 상에 포커싱된다. 도 11에서, 제2 전자기 트랜스듀서(102)는 초점 영역(1010) 내에 위치되고, 예시적인 실시예는 전자기 클로킹 구조체(121)(제2 전자기 트랜스듀서 주위의 제1 주파수에서 전자기 복사선을 전환하도록 작동 가능함) 및 전자기 변환 구조체(330)[제1 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 제1 전자기 트랜스듀서의 겉보기 위치를 제공하도록 작동 가능하고, 여기서 겉보기 위치는 초점 영역(1010)에 대응함], 비교를 위해 도 5는 전방향성 영향권을 갖는 트랜스듀서를 갖는 유사한 클로킹 및 변환 구조체를 도시하고 있다. 따라서, 초점 영역(1010) 상에 포커싱될 수 있는 제1 주파수에서의 전자기 복사선은 대신에 초점 영역(제2 전자기 트랜스듀서가 위치되어 있음) 주위에서 전환되어 제1 전자기 트랜스듀서 상에 포커싱되고, 반면 실질적으로 전자기 클로킹 및 변환 구조체에 의해 변경되지 않은 제2 주파수에서의 전자기 복사선은 초점 영역(1010)(및 제2 전자기 트랜스듀서) 상에 포커싱된다.
몇몇 실시예는 장애물 및 장애물 주위의 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체를 갖는 조향 가능한 전자기 트랜스듀서를 포함한다. 일반적으로, 장애물은 조향 가능한 전자기 트랜스듀서에 결합된(예를 들어, 조향 가능한 전자기 트랜스듀서로부터 전송되거나 그에 의해 수신됨) 전자기 복사선을 흡수하고, 반사하고, 굴절하고, 산란하거나, 다른 방식으로 이와 상호 작용할 수 있는 임의의 물체 또는 구조체일 수 있다. 예를 들어, 장애물은 조향 가능한 전자기 트랜스듀서의 포위체 또는 지지체(예를 들어, 레이돔 또는 안테나 마스트), 풍경 특징(예를 들어, 언덕 또는 벼랑길), 다른 전자기 장치(예를 들어, 제2 전자기 트랜스듀서), 다른 전자기 디바이스의 지지 구조체(안테나 타워), 다른 인공 구조체(예를 들어, 빌딩, 벽, 선박, 차량 또는 항공기) 등일 수 있다. 이제, 도 12 내지 도 13을 참조하면, 제1 및 제2 시야(1211, 1212) 각각을 갖는 조향 가능한 전자기 트랜스듀서(1200)를 포함하는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 장애물(1220)이 제2 영향권 내에 완전히(도 12) 또는 부분적으로(도 13) 위치되고, 예시적인 실시예는 전자기 복사선의 대표적인 광선(1213)에 의해 도시되어 있는 바와 같이, 장애물 주위에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체(1230)를 더 포함한다. 이 명세서의 다른 부분에서와 같이, 광선 서술의 사용은 시각적 도시를 위한 발견적 편의이고, 기하학적 광학의 임의의 제한 또는 가정을 암시하도록 의도된 것은 아니며, 도시되어 있는 요소는 다양하게 관심 파장보다 작고, 크거나 그에 상당하는 공간적 치수를 가질 수 있다. 장애물(1220) 및 전자기 클로킹 구조체(1230)의 도 12 내지 도 13의 도시는 단지 개략적인 도시이고, 한정적인 것으로 의도되는 것은 아니며, 다양한 실시예에서 전자기 클로킹 구조체(및 전자기 클로킹 구조체가 클로킹하는 장애물)는 다양한 형상을 취할 수 있고, 전자기 클로킹 구조체는 이들 예시적인 실시예에서와 같이 장애물에 인접할 필요는 없다.
몇몇 실시예는 개구 차단 요소 및 개구 차단 요소 주위의 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체를 갖는 개구면 전자기 트랜스듀서를 포함한다. 일반적으로, 개구면 전자기 트랜스듀서는 전송된 또는 수신된 전자기 복사선이 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에 전파되는(안테나 피드 구조체 또는 CCD 장치로부터 또는 이들로) 물리적 개구를 형성하는 전자기 트랜스듀서이고, 개구 차단 요소는 물리적 개구를 통해 전파되는 전자기 복사선을 흡수하고, 반사하고, 굴절하고, 산란하거나, 다른 방식으로 이와 상호 작용할 수 있는 요소이다. 몇몇 실시예에서, 개구면 전자기 트랜스듀서는 개구면 안테나이다. 다른 실시예에서, 개구면 전자기 트랜스듀서는 예를 들어 광학 개구면 망원경과 같은 광학 장치이다. 개구면 안테나의 예는 반사기 또는 렌즈 안테나, 혼 안테나, 개방 단부형 도파관 또는 전송 라인, 슬롯 안테나, 및 패치 안테나를 포함한다. 개구 차단 요소의 예는 반사기 또는 혼 개구에 부착된 레이돔, 피드 지지 받침대, 부반사판 지지 받침대, 또는 반사판 안테나의 프론트-피드 도파관, 광학 반사 망원경의 부반사판 지지 받침대, 또는 혼 안테나의 내부의 기계적 지지 요소를 포함한다. 이제, 도 14 내지 도 15를 참조하면, 개구 차단 요소[프론트-피드 도파관(1410) 또는 혼 내부 받침대(1510)] 및 개구 차단 요소 주위의 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환시키도록 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체(1420)를 갖는 개구면 안테나[반사판(1400) 또는 혼(1500)]를 포함하는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 전자기 클로킹 구조체는 개구 차단 요소를 포위하는 중공 원통형 구조체로서 도시되어 있지만(도 14에는 종단면도로, 도 15에는 축방향 단면도로), 이들은 단지 예시적인 도시일뿐이고, 다양한 실시예에서, 전자기 클로킹 구조체(및 전자기 클로킹 구조체가 클로킹하는 개구 차단 요소)는 다양한 형상을 취할 수 있고, 전자기 클로킹 구조체는 이들 예시적인 실시예에서와 같이 개구 차단 요소에 인접할 필요는 없다.
몇몇 실시예는 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 트랜스듀서, 또는 제1 및 제2 주파수 각각에서 작동 가능한 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서를 포함하고, 트랜스듀서(들)는 장애물을 포함하는 영향권(들)[또는 시야(들)]을 갖고, 실시예는 장애물 주위의 제1 및 제2 주파수에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하기 위해 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체를 제공한다. 상기와 같이, 장애물은 일반적으로 그 예가 상기에 제공되어 있는 전자기 트랜스듀서(들)에 결합된(예를 들어, 전자기 트랜스듀서로부터 전송되거나 그에 의해 수신됨) 전자기 복사선을 흡수하고, 반사하고, 굴절하고, 산란하거나, 다른 방식으로 이와 상호 작용할 수 있는 임의의 물체 또는 구조체일 수 있다. 도 16을 참조하면, 영향권(1610)을 갖고 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 트랜스듀서(1600)를 포함하는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 장애물(1620)은 적어도 부분적으로는 영향권 내에 위치되고, 예시적인 실시예는 제1 및 제2 주파수 각각에서 전자기 복사선의 대표적인 광선(1611, 1612)에 의해 도시되어 있는 바와 같이 장애물 주위의 제1 및 제2 주파수에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하기 위해 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체(1630)를 더 포함한다. 예시적인 실시예는 선택적으로 이하에 설명되는 바와 같이, 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 트랜스듀서 및/또는 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체에 결합된 제어기(1640)를 더 포함한다. 도 17을 참조하면, 제1 주파수에서 작동 가능하고 제1 영향권(1711)을 갖는 제1 전자기 트랜스듀서(1701)와, 제2 주파수에서 작동 가능하고 적어도 부분적으로는 제1 영향권을 중첩하는 제2 영향권(1712)을 갖는 제2 전자기 트랜스듀서(1702)를 포함하는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 장애물(1620)은 적어도 부분적으로는 제1 영향권 내에 그리고 적어도 부분적으로는 제2 영향권 내에 위치되고, 예시적인 실시예는 제1 및 제2 주파수 각각에서 전자기 복사선의 대표적인 광선(1611, 1612)에 의해 도시되어 있는 바와 같이 장애물 주위의 제1 및 제2 주파수에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하기 위해 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체(1630)를 더 포함한다. 예시적인 실시예는 선택적으로 이하에 설명되는 바와 같이 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 제1 전자기 트랜스듀서 및/또는 제2 전자기 트랜스듀서 및/또는 전자기 클로킹 구조체에 결합된 제어기(1640)를 더 포함한다. 도 18을 참조하면, 제1 주파수에서 작동 가능하고 제1 및 제2 시야(1811, 1812) 각각을 갖는 제1 조향 가능 전자기 트랜스듀서(1801)와, 제2 주파수에서 작동 가능하고 제1 및 제2 시야(1821, 1822) 각각을 갖는 제2 전자기 트랜스듀서(1802)를 포함하고, 시야(1811)는 적어도 부분적으로는 시야(1821)에 중첩하는 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 장애물(1620)은 적어도 부분적으로는 시야(1811) 내에 그리고 적어도 부분적으로는 시야(1821) 내에 위치되고, 예시적인 실시예는 제1 및 제2 주파수 각각에서 전자기 복사선의 대표적인 광선(1611, 1612)에 의해 도시되어 있는 바와 같이, 장애물 주위의 제1 및 제2 주파수에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하기 위해 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체(1630)를 더 포함한다. 예시적인 실시예는 선택적으로 이하에 설명되는 바와 같이 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 제1 조향 가능 전자기 트랜스듀서 및/또는 제2 조향 가능 전자기 트랜스듀서 및/또는 전자기 클로킹 구조체에 결합된 제어기(1640)를 더 포함한다.
몇몇 실시예에서, 도 16 내지 도 18에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체는 전자기 복사선에 대한 조정 가능한 응답을 갖는 변환 매체를 포함한다. 예를 들어, 변환 매체는 제1 응답과 제2 응답 사이에서 조정 가능한(예를 들어, 외부 입력 또는 제어 신호에 응답하여) 전자기 복사선에 대한 응답을 가질 수 있고, 제1 응답은 적어도 부분적으로는 장애물 주위의 제1 주파수에서 전자기 복사선을 전환시키고, 제2 응답은 적어도 부분적으로는 장애물 주위의 제2 주파수에서 전자기 복사선을 전환시킨다. 조정 가능한 전자기 응답을 갖는 변환 매체는 예를 들어 상기의 알. 에이. 하이드 등에 설명되어 있는 바와 같이 가변 메타물질로 구현될 수 있다. 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체가 외부 입력 또는 제어 신호에 응답하여 조정 가능한 실시예에서, 외부 입력 또는 제어 신호는 도 16 내지 도 18에 요소(1640)로서 도시되어 있는 것과 같이, 제어기에 의해 제공될 수 있다. 제어기는 예를 들어, 제1 주파수에서의 전자기 복사선이 전자기 클로킹 구조체를 방사할 때 제1 응답을, 그리고 제2 주파수에서 전자기 복사선이 전자기 클로킹 구조체를 방사할 때 제2 응답을 제공하기 위해, 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체의 제1 응답과 제2 응답 사이에서 조정을 위한 회로를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 도 16 내지 도 18에 도시되어 있는 것과 같이, 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체는 주파수 의존성 구성 파라미터에 대응하는 전자기 복사선에 대한 주파수 의존성 응답을 갖는 변환 매체를 포함한다. 예를 들어, 제1 주파수에서의 주파수 의존성 응답은 적어도 부분적으로는 장애물 주위의 제1 주파수에서 전자기 복사선을 전환할 수 있고, 제2 주파수에서의 주파수 의존성 응답은 적어도 부분적으로는 장애물 주위의 제2 주파수에서 전자기 복사선을 전환할 수 있다. 전자기 복사선에 대한 주파수 의존성 응답을 갖는 변환 매체는 메타물질로 구현될 수 있는데, 예를 들어 제1 주파수에서의 응답을 갖는 제1 세트의 메타물질 요소가 제2 주파수에서 응답을 갖는 제2 세트의 메타물질 요소로 인터리빙될 수 있다. 대안적으로 또는 동등하게, 몇몇 실시예에서, 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체는 제1 주파수에서 작동 가능한 전자기 클로킹 구조체와 제2 주파수에서 작동 가능한 제2 전자기 클로킹 구조체의 조합이고, 제1 및 제2 전자기 클로킹 구조체는 이어서 예를 들어 이들의 각각의 요소의 인터리빙에 의해 또는 하나의 클로킹 구조체를 다른 클로킹 구조체 내부에 포개 넣음으로써(예를 들어, 다층, 다주파수 클로킹 구조체를 제공하기 위해) 조합될 수 있다.
이제, 도 19를 참조하면, 예시적인 실시예가 시스템 블록 다이어그램으로서 도시되어 있다. 시스템(1900)은 하나 이상의 전자기 트랜스듀서 유닛(1910)과, 제어기 유닛(1930)에 결합된 하나 이상의 전자기 클로킹/변환 유닛(1920)을 포함한다. 트랜스듀서 유닛(1910)은 전자기 트랜스듀서(안테나와 같은)와, 송신기 회로, 수신기 회로, 및/또는 조향 제어 회로와 같은 관련 회로를 포함할 수 있다. 전자기 클로킹/변환 유닛(1920)은 전자기 클로킹 구조체 및/또는 전자기 변환 구조체(상기 실시예에서 설명되어 있는 것들과 같은) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제어기 유닛(1930)은 하나 이상의 전자기 트랜스듀서 유닛(1910)의 작동을 모니터링하고, 조화시키고, 동기화하거나 다른 방식으로 제어할 수 있고, 이에 따라 전자기 클로킹/변환 유닛(1920)의 작동을 조정할 수 있다. 예를 들어, 전자기 클로킹/변환 유닛(1920)이 도 16 내지 도 18에서와 같이 장애물의 전자기 영향을 제거하도록 배치된 전자기 클로킹 구조체를 포함하는 경우에, 제어기 유닛(1930)은 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서 유닛(1910)(각각 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능함)의 듀티 사이클을 교차시키거나 스윕 패턴을 관찰하고, 이에 따라 전자기 클로킹/변환 유닛(1920)의 작동을 조정할 수 있다(즉, 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서 유닛과 동기하여 제1 및 제2 주파수에서 작동함). 다른 예로서, 전자기 클로킹/변환 유닛(1920)이 예를 들어 도 10 내지 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 포커싱 구조체를 갖는 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서 유닛(1910)의 전개를 수용하는 경우에는, 제어기 유닛(1930)은 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서 유닛(1910)(각각 제1 및 제2 주파수에서 작동 가능함)의 듀티 사이클을 교차시킬 수 있고, 이에 따라 전자기 클로킹/변환 유닛(1920)의 작동을 조정할 수 있다(즉, 제1 및 제2 전자기 트랜스듀서 유닛과 동기하여 제1 및 제2 주파수에서 작동함).
예시적인 실시예가 도 20에 프로세스 흐름 다이어그램으로서 도시되어 있다. 흐름(2000)은 작동(2010)-제2 전자기 트랜스듀서를 포함하는 제1 영향권을 갖는 제1 전자기 트랜스듀서를 제1 주파수에서 작동함-을 포함한다. 예를 들어, 제1 안테나는 무선 주파수에서 방사선을 전송할 수 있고, CCD 장치는 가시 파장에 대응하는 광학 주파수에서 방사선을 검출할 수 있다. 흐름(2000)은 선택적으로 작동(2020)-제1 전자기 트랜스듀서를 포함하는 제2 영향권을 갖는 제2 전자기 트랜스듀서를 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 작동함-을 더 포함한다. 예를 들어, 제2 안테나는 무선 주파수에서 방사선을 검출할 수 있고, 반도체 레이저가 적외선 파장 등에 대응하는 광학 주파수에서 방사선을 방출할 수 있다. 흐름(2000)은 선택적으로 작동(2030)-제1 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에, 제1 주파수에서의 전자기 복사선으로부터 제2 전자기 트랜스듀서를 적어도 부분적으로 클로킹함으로써 제1 주파수에서 제2 전자기 트랜스듀서의 전자기 영향을 제거함-을 더 포함한다. 예를 들어, 제1 전자기 클로킹 구조체[도 1 내지 도 2, 도 5 내지 도 6, 도 8 내지 도 9 및 도 11에 요소(121)로서 도시되어 있는 것과 같은]는 제2 전자기 트랜스듀서 주위의 제1 주파수에서 전자기 복사선을 전환할 수 있다. 흐름(2000)은 선택적으로 작동(2040)-제2 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에, 제2 주파수에서 전자기 복사선으로부터 제1 전자기 트랜스듀서를 적어도 부분적으로 클로킹함으로써 제2 주파수에서 제1 전자기 트랜스듀서의 전자기 영향을 제거함-을 더 포함한다. 예를 들어, 제2 전자기 클로킹 구조체[도 2, 도 4, 도 6 및 도 9에 요소(22)로서 도시되어 있는 것과 같은]는 제2 전자기 트랜스듀서 주위의 제2 주파수에서 전자기 복사선을 전환할 수 있다. 흐름(2000)은 선택적으로 작동(2050)-제1 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에, 제1 영향권 내에 제1 주파수에서 전자기 복사선을 공간적으로 변환함으로써 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 실제 위치와 상이한 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치를 제공함-을 더 포함한다. 예를 들어, 전자기 변환 구조체[도 3 내지 도 6 및 도 11에 요소(330)로서, 또는 도 7 내지 도 10에 요소(730)로서 도시되어 있는 것과 같은]는 전자기 변환 구조체를 통해 제1 주파수에서 전자기 복사선을 굴절시킴으로써 제1 주파수에서 전자기 복사선을 공간적으로 변환할 수 있고, 이 굴절은 실질적으로 비반사성일 수 있다. 흐름(2000)은 선택적으로 작동(2060)-제2 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에, 제2 영향권 내에 제2 주파수에서 전자기 복사선을 공간적으로 변환함으로써 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 실제 위치와 상이한 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치를 제공함-을 더 포함한다. 예를 들어, 전자기 변환 구조체[도 7 내지 도 10에 요소(730)로서 도시되어 있는 것과 같은]는 전자기 변환 구조체를 통해 제2 주파수에서 전자기 복사선을 굴절시킴으로써 제2 주파수에서 전자기 복사선을 공간적으로 변환할 수 있고, 이 굴절은 실질적으로 비반사성일 수 있다.
다른 예시적인 실시예가 도 12에 프로세스 흐름 다이어그램으로서 도시되어 있다. 흐름(2100)은 작동(2110)-전자기 트랜스듀서를 조향하여, 이에 의해 장애물이 적어도 부분적으로는 전자기 트랜스듀서의 시야에 진입하게 함-을 포함한다. 예를 들어, 짐벌 상에 장착된 안테나는 기계적으로 조향되어, 이에 의해 장애물이 그 시야에 진입할 수 있게 하고, 또는 조정 가능하게 위상 배열된 어레이가 전기적으로 조향되어, 이에 의해 장애물이 그 시야에 진입할 수 있게 한다. 흐름(2100)은 작동(2120)-장애물 주위의 전자기 복사선을 전자기 클로킹 구조체로 전환함으로써 장애물의 전자기 영향을 제거하면서 전자기 트랜스듀서를 작동함-을 더 포함한다. 예를 들어, 전자기 트랜스듀서에 의해 방출되거나 흡수된 전자기 에너지는 변환 매체에 대응하는 유효 유전율 및 투자율을 갖는 메타물질 구조체를 통해 전환될 수 있다.
다른 예시적인 실시예가 도 22에 프로세스 흐름 다이어그램으로서 도시되어 있다. 흐름(2200)은 작동(2210)-제1 전자기 트랜스듀서의 영향권의 내부에 적어도 부분적으로 위치된 장애물을 식별함-을 포함한다. 예를 들어, 장애물은 레이돔, 지지 구조체, 풍경 특징 등일 수 있다. 흐름(2200)은 작동(2220)-장애물 주위의 전자기 에너지를 전자기 클로킹 구조체로 전환함으로써 제1 주파수에서의 장애물의 전자기 영향을 제거하면서 제1 주파수에서 제1 전자기 트랜스듀서를 작동함-을 더 포함한다. 예를 들어, 제1 주파수에서 제1 전자기 트랜스듀서에 의해 방출되거나 흡수된 전자기 에너지는 변환 매체에 대응하는 유효 유전율 및 투자율을 갖는 메타물질 구조체를 통해 전환될 수 있다. 흐름(2200)은 작동(2230)-제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 작동 가능하도록 전자기 클로킹 구조체를 조정함-을 더 포함한다. 예를 들어, 제어 신호(예를 들어, 제어기로부터의)가 전자기 클로킹 구조체의 응답을 조정할 수 있다(예를 들어, 메타물질의 공진 주파수를 조정함으로써). 흐름(2200)은 선택적으로 작동(2240)-장애물 주위의 전자기 에너지를 전자기 클로킹 구조체로 전환함으로써 제2 주파수에서 장애물의 전자기 영향을 제거하면서 제2 주파수에서 제1 전자기 트랜스듀서를 작동함-을 더 포함한다. 예를 들어, 제2 주파수에서 제1 전자기 트랜스듀서에 의해 방출되거나 흡수된 전자기 에너지는 변환 매체에 대응하는 유효 유전율 및 투자율을 갖는 메타물질 구조체를 통해 전환될 수 있다.
다른 예시적인 실시예가 도 23에 프로세스 흐름 다이어그램으로서 도시되어 있다. 흐름(2300)은 도 22에서와 같이 작동(2210, 2220, 2230)을 포함한다. 흐름(2300)은 선택적으로 작동(2340)-장애물 주위의 전자기 에너지를 전자기 클로킹 구조체로 전환함으로써 제2 주파수에서 장애물의 전자기 영향을 제거하면서 제2 주파수에서 제2 전자기 트랜스듀서를 작동시킴-을 더 포함한다. 예를 들어, 제2 주파수에서 제2 전자기 트랜스듀서에 의해 방출되거나 흡수된 전자기 에너지는 변환 매체에 대응하는 유효 유전율 및 투자율을 갖는 메타물질 구조체를 통해 전환될 수 있다. 흐름(2300)은 선택적으로 작동(2350)-제1 전자기 트랜스듀서를 조향하여, 이에 의해 장애물이 적어도 부분적으로는 제1 전자기 트랜스듀서의 시야에 진입하게 함- 및/또는 작동(2360)-제2 전자기 트랜스듀서를 조향하여, 이에 의해 장애물이 적어도 부분적으로는 제2 전자기 트랜스듀서의 시야에 진입하게 함-을 더 포함한다. 예를 들어, 짐벌 상에 장착된 안테나는 기계적으로 조향되어, 이에 의해 장애물이 그 시야에 진입하게 할 수 있고, 또는 조정 가능하게 위상 배열된 어레이가 전기적으로 조향되어, 이에 의해 장애물이 그 시야에 진입할 수 있게 한다.
상기 실시예들은 일반적으로 제1 및 제2 주파수(또는 제1 및 제2 주파수 대역)에서 작동 가능한 구조체 및 트랜스듀서를 언급하고 있지만, 유사한 시스템이 복수의 주파수(또는 주파수 대역)에서 작동 가능한 구조체 및 트랜스듀서를 언급할 수 있다는 것이 당 기술 분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 실시예는 대응하는 복수의 전자기 클로킹 구조체(j≠i에 대해 j번째 전자기 트랜스듀서 주위의 i번째 주파수에서 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능함), 및/또는 대응하는 복수의 전자기 변환 구조체[전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 전자기 트랜스듀서의 겉보기 위치(들)를 제공하도록 작동 가능함]를 복수의 전자기 트랜스듀서(각각의 복수의 주파수 또는 주파수 대역에서 작동 가능함)에 제공할 수 있다.
상기 상세한 설명은 블록 다이어그램, 흐름도, 및/또는 예의 사용을 통해 장치 및/또는 프로세스의 다양한 실시예를 설명하였다. 이러한 블록 다이어그램, 흐름도, 및/또는 예가 하나 이상의 기능 및/또는 작동을 포함하는 한, 이러한 블록 다이어그램, 흐름도 또는 예 내의 각각의 기능 및/또는 작동은 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 실질적으로 이들의 임의의 조합에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 이해될 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 본 명세서에 설명되어 있는 요지의 다수의 부분은 응용 특정 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 디지털 신호 프로세서(DSP) 또는 다른 집적 포맷을 통해 구현될 수 있다. 그러나, 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 개시된 실시예의 몇몇 양태가 전체적으로 또는 부분적으로 하나 이상의 컴퓨터에서 실행되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로서(예를 들어, 하나 이상의 컴퓨터 시스템에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서), 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서(예를 들어, 하나 이상의 마이크로프로세서에서 실행되는 하나 이상의 프로그램으로서), 펌웨어로서 또는 실질적으로 이들의 임의의 조합으로서 집적 회로에서 동등하게 구현될 수 있고, 회로를 설계하는 것 및/또는 소프트웨어 및 펌웨어를 위한 코드를 기록하는 것이 본 개시 내용의 견지에서 당 기술 분야의 숙련 범위 내에 양호하게 있을 것이라는 것을 인식할 수 있을 것이다. 게다가, 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 설명되어 있는 요지의 메커니즘이 다양한 형태의 프로그램 제품으로서 분배될 수 있고, 본 명세서에 설명되어 있는 요지의 예시적인 실시예가 분배를 실제로 실행하는데 사용되는 특정 유형의 신호 저장 매체에 무관하게 적용된다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 신호 저장 매체의 예는, 플로피 디스크, 하드 디스크 드라이브, 콤팩트 디스크(CD), 디지털 비디오 디스크(DVD), 디지털 테이프, 컴퓨터 메모리 등과 같은 기록 가능형 매체와, 디지털 및/또는 아날로그 통신 매체(예를 들어, 광 파이버 케이블, 도파관, 유선 통신 링크, 무선 통신 링크 등)와 같은 전송형 매체를 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
일반적인 개념으로, 당 기술 분야의 숙련자는 광범위한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 개별적으로 및/또는 집합적으로 구현될 수 있는 본 명세서에 설명되어 있는 다양한 양태는 다양한 유형의 "전기 회로"로 구성된 것으로서 간주될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에 사용될 때, "전기 회로"는 적어도 하나의 이산 전기 회로, 적어도 하나의 집적 회로를 갖는 전기 회로, 적어도 하나의 응용 특정 집적 회로를 갖는 전기 회로, 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 연산 장치(예를 들어, 본 명세서에 설명되어 있는 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 실행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 범용 컴퓨터, 또는 본 명세서에 설명되어 있는 장치 및/또는 프로세스를 적어도 부분적으로 실행하는 컴퓨터 프로그램에 의해 구성된 마이크로프로세서)를 형성하는 전기 회로, 메모리 장치(예를 들어, 임의 접근 메모리의 형태)를 형성하는 전기 회로, 및/또는 통신 장치(예를 들어, 모뎀, 통신 스위치, 또는 광전 설비)를 형성하는 전기 회로를 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서에 설명되어 있는 요지는 아날로그 또는 디지털 방식 또는 그 몇몇 조합으로 구현될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
본 명세서에 언급되고 그리고/또는 임의의 출원 데이터 시트에 열거된 상기 US 특허, US 특허 출원 공개, US 특허 출원, 외국 특허, 외국 특허 출원 및 비특허 공보는 그와 불일치하지 않는 정도로 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.
당 기술 분야의 숙련자는 본 명세서에 설명되어 있는 구성 요소(예를 들어, 단계), 장치 및 목적과 이들을 수반하는 설명이 개념적인 명료화를 위해 예로서 사용되어 있고, 다양한 구성 수정이 당 기술 분야의 숙련 범위 내에 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에 사용될 때, 설명된 특정 예 및 수반하는 설명은 이들의 더 일반적인 클래스를 대표하도록 의도된 것이다. 일반적으로, 본 명세서의 임의의 특정 예의 사용은 그 클래스를 대표하는 것으로서 또한 의도된 것이며, 본 명세서에서의 이러한 특정 구성 요소(예를 들어, 단계), 장치 및 목적의 미포함은 한정이 요구되는 것을 지시하는 것으로서 취해져서는 안된다.
본 명세서에서의 실질적으로 임의의 복수형 및/또는 단수형 용어의 사용에 대해, 당 기술 분야의 숙련자들은 문맥 및/또는 용례에 적합한 바와 같이, 복수형으로부터 단수형으로 및/또는 단수형으로부터 복수형으로 번역할 수 있을 것이다. 다양한 단수형/복수형 치환은 명료화를 위해 본 명세서에 명백히 설명되지는 않는다.
본 명세서에 설명되어 있는 본 발명의 요지의 특정 양태가 도시되어 있고 설명되어 있지만, 본 명세서의 교시에 기초하여, 변형 및 수정이 본 명세서에 설명되어 있는 요지 및 그 더 넓은 양태로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있고, 따라서 첨부된 청구범위는 본 명세서에 설명되어 있는 요지의 진정한 사상 및 범주 내에 있는 것으로서 모든 이러한 변경 및 수정을 그 범주 내에 포함한다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에게 이해될 수 있을 것이다. 더욱이, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 규정된다는 것이 이해되어야 한다. 일반적으로, 본 명세서에 사용된, 특히 첨부된 청구범위(첨부된 청구범위의 특징부)에 사용된 용어는 일반적으로 "개방식(open)" 용어로서 의도된다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 이해될 수 있을 것이다(예를 들어, 용어 "포함하는"은 "포함하지만, 이에 한정되는 것은 아닌"으로서 해석되어야 하고, 용어 "갖는"은 "적어도 갖는"으로서 해석되어야 하고, 용어 "포함한다"는 "포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다"로서 해석되어야 하는 등임). 특정 수의 도입된 청구항 상술(recitation)이 의도되면, 이러한 의도는 청구항 내에 명시적으로 상술되고 이러한 상술이 없을시에는 어떠한 이러한 의도도 존재하지 않는다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 더 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 이해의 보조로서, 이하의 첨부된 청구범위는 청구항 상술을 도입하기 위해 도입 구문 "적어도 하나" 및 "하나 이상"의 사용을 포함할 수도 있다. 그러나, 이러한 구문의 사용은, 이러한 청구항이 도입 구문 "하나 이상" 또는 "적어도 하나" 및 단수 표현(예를 들어, 단수 표현은 통상적으로 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 함)을 포함할 때에도, 단수 표현에 의한 청구항 상술의 도입이 이러한 도입된 청구항 상술을 포함하는 임의의 특정 청구항을 단지 하나의 이러한 상술만을 포함하는 발명에 한정하는 것을 암시하도록 해석되어서는 안 되고, 동일한 사항이 청구항 상술을 도입하기 위해 사용된 다른 단수 표현의 사용에 대해서도 해당된다. 게다가, 특정 수의 도입된 청구항 상술이 명시적으로 상술되면, 당 기술 분야의 숙련자들은 이러한 상술이 통상적으로 적어도 상술된 수를 의미하는 것으로 해석되어야 한다는 것을 인식할 수 있을 것이다(예를 들어, 다른 수식어구가 없는 "2개의 상술"의 있는 그대로의 상술은 통상적으로 적어도 2개의 상술, 또는 2개 이상의 상술을 의미함). 더욱이, "A, B 및 C 중 적어도 하나 등"과 유사한 관례(convention)가 사용되는 이들 경우에, 일반적으로 이러한 구문은 당 기술 분야의 숙련자가 관례를 이해할 수 있는 의미에서 의도된다(예를 들어, "A, B 및 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템은 A만, B만, C만, A 및 B를 함께, A 및 C를 함께, B 및 C를 함께, 및/또는 A, B 및 C를 함께 갖는 등의 시스템을 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아님). "A, B 또는 C 중 적어도 하나 등"과 유사한 관례가 사용되는 이들 경우에, 일반적으로 이러한 구문은 당 기술 분야의 숙련자가 관례를 이해할 수 있는 의미에서 의도된다(예를 들어, "A, B 또는 C 중 적어도 하나를 갖는 시스템"은 A만, B만, C만, A 및 B를 함께, A 및 C를 함께, B 및 C를 함께, 및/또는 A, B 및 C를 함께 갖는 등의 시스템을 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아님). 상세한 설명, 청구범위 또는 도면에 있건 간에, 2개 이상의 대안적인 용어를 제시하는 실질적으로 임의의 이접(disjunctive) 단어 및/또는 구문은 용어 중 하나, 용어 중 다른 하나 또는 용어의 모두를 포함하는 가능성을 고려하도록 이해되어야 한다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 더 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 구문 "A 또는 B"는 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.
첨부된 청구범위에 대해, 당 기술 분야의 숙련자들은 청구범위에 열거된 작동이 일반적으로 임의의 순서로 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 대안적인 순서화는 문맥상으로 달리 지시되지 않으면, 중첩, 인터리빙, 중단, 재순서화, 증분, 준비, 보충, 동시, 반전 또는 다른 변형 순서화를 포함할 수 있다. 문맥에 대해, 심지어 "~에 응답하여", "~에 관한" 또는 과거 시제 형용사는 문맥상으로 달리 지시되지 않으면 일반적으로 이러한 변형예를 배제하는 것으로 의도되는 것은 아니다.
다양한 양태 및 실시예가 본 명세서에 개시되었지만, 다른 양태 및 실시예가 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 본 명세서에 개시된 다양한 양태 및 실시예는 예시를 위한 것이고 한정적인 것으로 의도된 것은 아니며, 진정한 범주 및 사상은 이하의 청구범위에 의해 지시되어 있다.
101: 제1 전자기 트랜스듀서 102: 제2 전자기 트랜스듀서
111, 112: 광선 121: 제1 전자기 클로킹 구조체
222: 제2 전자기 클로킹 구조체 330: 전자기 변환 구조체
703: 겉보기 위치 730: 전자기 변환 구조체
1000: 포커싱 구조체 1010: 초점 영역
1211: 제1 시야 1212: 제2 시야
1213: 광선 1220: 장애물
1230: 전자기 클로킹 구조체 1400: 반사판
1410: 프론트-피드 도파관 1420: 전자기 클로킹 구조체
1500: 혼 1510: 혼 내부 받침대
1600: 전자기 트랜스듀서 1610: 영향권
1611, 1612: 광선 1620: 장애물
1630: 전자기 클로킹 구조체 1640: 제어기
1701: 제1 전자기 트랜스듀서 1702: 제2 전자기 트랜스듀서
1711: 제1 영향권 1712: 제2 영향권
1801: 제1 조향 가능 전자기 트랜스듀서
1802: 제2 전자기 트랜스듀서 1811: 제1 시야
1812: 제2 시야 1900: 시스템
1910: 전자기 트랜스듀서 유닛
1920: 전자기 클로킹/변환 유닛
1930: 제어기 유닛

Claims (45)

  1. 제1 주파수에서 작동 가능하고, 제1 영향권(field of regard)을 갖는 제1 전자기 트랜스듀서(electromagnetic transducer);
    상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 작동 가능하고, 상기 제1 영향권 내부에 적어도 부분적으로 위치된 제2 전자기 트랜스듀서; 및
    상기 제2 전자기 트랜스듀서 주위에서 상기 제1 주파수에서의 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능한 제1 전자기 클로킹 구조체(electromagnetic cloaking structure)
    를 포함하며,
    상기 제1 전자기 클로킹 구조체는, 상기 제2 주파수에서의 전자기 복사선이 굴절 또는 반사 없이 상기 제1 전자기 클로킹 구조체를 통해 전파하도록 작동 가능한 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전자기 트랜스듀서는 제2 영향권을 갖고, 상기 제1 전자기 트랜스듀서는 상기 제2 영향권 내부에 적어도 부분적으로 위치되고,
    상기 전자기 클로킹 및 변환 장치는, 상기 제1 전자기 트랜스듀서 주위에서 상기 제2 주파수에서의 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하도록 작동 가능한 제2 전자기 클로킹 구조체를 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전자기 트랜스듀서는 제1 공간 위치에 위치되고,
    상기 전자기 클로킹 및 변환 장치는, 제1 주파수 대역에서 전자기 복사선에 대해 상기 제1 공간 위치와 상이한 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치(apparent location)를 제공하도록 작동 가능한 제1 전자기 변환 구조체(electromagnetic translation structure)를 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    초점 영역을 정의하는 포커싱 구조체를 더 포함하고, 상기 제1 겉보기 위치는 상기 초점 영역 내에 또는 상기 초점 영역 부근에 있는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 포커싱 구조체는 반사성 구조체를 포함하는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 포커싱 구조체는 굴절성 구조체를 포함하는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 포커싱 구조체는 회절성 구조체를 포함하는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 포커싱 구조체는 f-넘버(f-number)(f/x)에 의해 특징화되고, 여기서 x는 5 이하인 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    x는 2 이하인 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    x는 1 이하인 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 제2 전자기 트랜스듀서는 제2 공간 위치에 위치되고, 상기 제1 겉보기 위치는 상기 제2 공간 위치와 동일한 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    초점 영역을 정의하는 포커싱 구조체를 더 포함하고, 상기 제1 겉보기 위치는 상기 초점 영역 내에 또는 상기 초점 영역 부근에 있는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  13. 제3항에 있어서,
    상기 제2 전자기 트랜스듀서는 제2 공간 위치에 위치되고,
    상기 전자기 클로킹 및 변환 장치는, 제2 주파수 대역에서 전자기 복사선에 대해 상기 제2 공간 위치와 상이한 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치를 제공하도록 작동 가능한 제2 전자기 변환 구조체를 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 겉보기 위치는 상기 제1 겉보기 위치에 또는 상기 제1 겉보기 위치 부근에 있는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    초점 영역을 정의하는 포커싱 구조체를 더 포함하고, 상기 제1 겉보기 위치는 상기 초점 영역 내에 또는 상기 초점 영역 부근에 있는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전자기 트랜스듀서는 제1 공간 위치에 위치되고,
    상기 전자기 클로킹 및 변환 장치는, 상기 제1 주파수에서 전자기 복사선에 대해 상기 제1 공간 위치와 상이한 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치를 제공하도록 작동 가능한 제1 전자기 변환 구조체를 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 전자기 트랜스듀서는 제2 공간 위치에 또는 상기 제1 겉보기 위치 부근에 위치되는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    초점 영역을 정의하는 포커싱 구조체를 더 포함하고, 상기 제1 겉보기 위치는 상기 초점 영역 내에 또는 상기 초점 영역 부근에 있는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제2 전자기 트랜스듀서는 제2 공간 위치에 위치되고,
    상기 전자기 클로킹 및 변환 장치는, 상기 제2 주파수에서 전자기 복사선에 대해 상기 제2 공간 위치와 상이한 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치를 제공하도록 작동 가능한 제2 전자기 변환 구조체를 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2 겉보기 위치는 상기 제1 겉보기 위치에 또는 상기 제1 겉보기 위치 부근에 있는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    초점 영역을 정의하는 포커싱 구조체를 더 포함하고, 상기 제1 겉보기 위치는 상기 초점 영역 내에 또는 상기 초점 영역 부근에 있는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전자기 트랜스듀서는 제1 공간 위치에 위치되고, 상기 제2 전자기 트랜스듀서는 제2 공간 위치에 위치되고,
    상기 전자기 클로킹 및 변환 장치는, 상기 제2 주파수에서 전자기 복사선에 대해 상기 제2 공간 위치와 상이한 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 겉보기 위치를 제공하도록 작동 가능한 전자기 변환 구조체를 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 겉보기 위치는 상기 제1 공간 위치에 또는 제1 공간 위치 부근에 있는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    초점 영역을 정의하는 포커싱 구조체를 더 포함하고, 상기 겉보기 위치는 상기 초점 영역 내에 또는 상기 초점 영역 부근에 있는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  25. 제1 주파수에서 제1 전자기 트랜스듀서 ― 상기 제1 전자기 트랜스듀서는 제1 영향권을 가지고, 상기 제1 영향권은 제2 전자기 트랜스듀서를 포함함 ― 를 작동시키는 것; 및
    상기 제1 전자기 트랜스듀서가 작동하는 동안에, 상기 제1 주파수에서 전자기 복사선으로부터 상기 제2 전자기 트랜스듀서를 적어도 부분적으로 클로킹함으로써 상기 제1 주파수에서 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 전자기 영향을 제거하는 것
    을 포함하며,
    제2 주파수에서 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 전자기 영향은, 상기 제1 주파수에서 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 전자기 영향을 제거하는 동안에 유지되는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제2 전자기 트랜스듀서의 적어도 부분적인 클로킹은, 제1 주파수에서 상기 제2 전자기 트랜스듀서 주위의 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하는 것을 포함하는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 제1 전자기 트랜스듀서를 포함하는 제2 영향권을 갖는 제2 전자기 트랜스듀서를 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 작동시키는 것; 및
    상기 제2 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에, 상기 제2 주파수에서의 전자기 복사선으로부터 상기 제1 전자기 트랜스듀서를 적어도 부분적으로 클로킹함으로써 상기 제2 주파수에서 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 전자기 영향을 제거하는 것
    을 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제1 전자기 트랜스듀서의 적어도 부분적인 클로킹은, 상기 제2 주파수에서 상기 제1 전자기 트랜스듀서 주위의 전자기 복사선을 적어도 부분적으로 전환하는 것을 포함하는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 제1 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에, 상기 제1 주파수에서 상기 제1 영향권 내의 전자기 복사선을 공간적으로 변환함으로써 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 실제 위치와 상이한 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치를 제공하는 것을 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제1 주파수에서의 전자기 복사선의 공간적 변환은 상기 제1 주파수에서의 전자기 복사선의 굴절을 포함하는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 제1 주파수에서의 전자기 복사선의 굴절은 상기 제1 주파수에서의 전자기 복사선의 비반사성 굴절인 것인, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 제2 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에, 상기 제2 주파수에서 상기 제2 영향권 내의 전자기 복사선을 공간적으로 변환함으로써 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 실제 위치와 상이한 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치를 제공하는 것을 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 제2 주파수에서의 전자기 복사선의 공간적 변환은 상기 제2 주파수에서의 전자기 복사선의 굴절을 포함하는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 제2 주파수에서의 전자기 복사선의 굴절은 상기 제2 주파수에서의 전자기 복사선의 비반사성 굴절인 것인, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  35. 제25항에 있어서,
    상기 제1 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에, 상기 제1 주파수에서 상기 제1 영향권 내의 전자기 복사선을 공간적으로 변환함으로써 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 실제 위치와 상이한 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치를 제공하는 것을 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  36. 제35항에 있어서,
    제2 영향권을 갖는 제2 전자기 트랜스듀서를 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 작동시키는 것과,
    상기 제2 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에, 상기 제2 주파수에서 상기 제2 영향권 내의 전자기 복사선을 공간적으로 변환함으로써 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 실제 위치와 상이한 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치를 제공하는 것을 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  37. 제25항에 있어서,
    제2 영향권을 갖는 제2 전자기 트랜스듀서를 상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 작동하는 것; 및
    상기 제2 전자기 트랜스듀서의 작동 동안에, 상기 제2 주파수에서 상기 제2 영향권 내의 전자기 복사선을 공간적으로 변환함으로써 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 겉보기 위치를 제공하는 것
    을 더 포함하는, 전자기 클로킹 및 변환 방법.
  38. 제1 주파수에서 작동 가능하고, 제1 영향권을 갖는 제1 전자기 트랜스듀서;
    상기 제1 주파수와 상이한 제2 주파수에서 작동 가능하고, 상기 제1 영향권 내부에 적어도 부분적으로 위치된 제2 전자기 트랜스듀서; 및
    상기 제1 주파수에서의 전자기 복사선으로부터 상기 제2 전자기 트랜스듀서를 적어도 부분적으로 클로킹하도록 선택된 전자기 특성을 갖는 변환 매체
    를 포함하며,
    상기 변환 매체는, 상기 제2 주파수에서의 전자기 복사선이 굴절 또는 반사 없이 상기 변환 매체를 통해 전파하도록 작동 가능한 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 제2 전자기 트랜스듀서는 상기 제1 전자기 트랜스듀서를 포함하는 제2 영향권을 갖고, 상기 변환 매체의 전자기 특성은 또한 상기 제2 주파수에서 전자기 복사선으로부터 상기 제1 전자기 트랜스듀서를 적어도 부분적으로 클로킹하도록 선택되는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 변환 매체의 전자기 특성은 또한 상기 제1 주파수에서 전자기 복사선에 대해 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 실제 위치와 상이한 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치를 제공하도록 선택되는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 변환 매체의 전자기 특성은 또한 상기 제2 주파수에서 전자기 복사선에 대해 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 실제 위치와 상이한 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치를 제공하도록 선택되는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  42. 제38항에 있어서,
    상기 변환 매체의 전자기 특성은 또한 상기 제1 주파수에서 전자기 복사선에 대해 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 실제 위치와 상이한 상기 제1 전자기 트랜스듀서의 제1 겉보기 위치를 제공하도록 선택되는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 변환 매체의 전자기 특성은 또한 상기 제2 주파수에서 전자기 복사선에 대해 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 실제 위치와 상이한 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 제2 겉보기 위치를 제공하도록 선택되는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
  44. 제38항에 있어서,
    변환 광학 매체의 전자기 특성은 또한 상기 제2 주파수에서 전자기 복사선에 대해 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 실제 위치와 상이한 상기 제2 전자기 트랜스듀서의 겉보기 위치를 제공하도록 선택되는 것인, 전자기 클로킹 및 변환 장치.
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