数百年来隐身术一直是人类的梦想,也是各类科幻小说电影中频繁出现的题材。目前在军事上得到广泛应用的隐身技术仅通过吸收等方式消除散射回波来降低被探测概率。随着超材料的出现和发展,可实现完美隐身的隐身斗篷近年来成为科学研究的热点问题之一,其物理本质是高效消除全空间的散射场来使物体无法被电磁波或声波探测。基于坐标变换理论,人们用超材料构建了各种光学和声学隐身斗篷。然而,其基本设计理论要求材料等效参数严格满足复杂的空间分布函数,导致这类隐身装置通常具有较大体积且容易受到参数误差和材料损耗的影响,使得可在自由空间中隐身大物体的薄层斗篷难以实现。本文基于宇称时间(Parity-Time,以下简称PT)对称这一物理机制,提出了将PT对称与声学超材料相结合的设计理念,解决了传统隐身器件“制作难,体积笨重”的难题。通过构建满足PT对称条件的损耗和增益声学介质,本文首次在实验上成功实现了可以隐身大尺寸物体的超薄隐身斗篷,具有单向衍射等重要特性。本文主要包括以下内容:第一章为绪论,简单介绍隐身技术的研究背景、发展和应用价值,并对其中典型隐身案例的不足进行分析。第二章分两部分介绍本文的理论背景,第一部分简要介绍宇称时间对称理论的发展历程,另一部分回顾利用PT对称实现声隐身的早期工作并讨论其局限性。第三章基于以往隐身工作的局限性,提出全新解决方案,构建基于PT对称的声学超薄隐身斗篷。本章首先介绍本文的理论工作。在理论成果中,本文利用无散射条件推导出满足PT对称的隐身斗篷其表面声阻抗的分布特性并验证在PT对称下声强分布的特点。第四章为本文的仿真和实验工作介绍,通过将PT对称和声学超材料结合,实际构建一类二维超薄声隐身斗篷。在仿真中本文选取亥姆霍兹共鸣器和扬声器作为隐身斗篷的损耗端和增益端单元,通过调节人工超材料的几何参数和设计相应的控制电路,得到满足PT对称条件的损耗端和增益端结构,并结合数值模拟对设计方案进行优化。在完成理论和仿真工作的基础之上,实际搭建该功能性器件并验证单向衍射特性。第五章对本文工作做了总结,并提出后期展望。