[发明专利]一种超材料单元结构电磁仿真数据压缩方法和装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及超材料领域，尤其涉及一种超材料单元结构电磁仿真数据压缩方法和装置。

【背景技术】

超材料的设计与应用远超出一般材料，其复杂性和大规模数据的级别比一般材料高出几个数量级。

而传统的对人工电磁材料的研究和信息提取方法，尚停留在凭人工经验进行手工调节和设计阶段。从而，大大降低了电磁特性数据提取的效率，对于提取后的电磁特性数据市场上没有标准的信息存储方式，而直接存储原始的离散数据点则需要消耗过度的空间内存。这些缺点大大的阻碍了人工电磁材料在产业界的大规模自动化设计以及应用。

针对人工电磁材料结构单元电磁特性的提取，以及标准化结构设计方案所存在的问题，是目前国际上一个急需解决的难题。

【发明内容】

本发明针对现有技术，缺乏标准化的设计，只能通过手动设计而导致效率低下的缺陷，提供了一种标准信息提取及存储的方法，同时可以进行有效的数据压缩。

本发明提供一种超材料单元结构电磁仿真数据压缩方法和装置，方法包括以下步骤：

S1：获取电磁频率从f_begin到f_end的单元结构的初始电磁响应曲线；

S2：对初始电磁响应曲线进行平滑处理得到最终电磁响应曲线；

S3：将最终电磁响应曲线分为M段，依次为第一段曲线至第M段曲线，其中M为大于等于2的自然数；

S4：分别为第i段曲线选定一个子参数模型D_i，i为小于等于M的自然数，则整个最终电磁响应曲线用参数模型D＝[D₁，D₂，……，D_M]表示；

S5：实现选定的参数模型D对最终电磁响应曲线的最优拟合。

在本发明的超材料单元结构电磁仿真数据压缩方法中，在步骤S₁中，使用CST仿真实现。

在本发明的超材料单元结构电磁仿真数据压缩方法中，电磁响应曲线横轴表示频率，纵轴表示电磁响应参数。

在本发明的超材料单元结构电磁仿真数据压缩方法中，电磁响应参数为介电常数或磁导率。

在本发明的超材料单元结构电磁仿真数据压缩方法中，在步骤S4中，参数模型D为三次样条参数模型，每个子参数模型D_i均为三次函数。

本发明还涉及一种超材料单元结构电磁仿真数据压缩装置，装置包括：

获取响应曲线模块：用于获取电磁频率从f_begin到f_end的单元结构的初始电磁响应曲线；

响应曲线处理模块：用于对初始电磁响应曲线进行平滑处理得到最终电磁响应曲线；

响应曲线划分模块：用于将最终电磁响应曲线分为M段，依次为第一段曲线至第M段曲线，其中M为大于等于2的自然数；

参数模型选定模块：用于分别为第i段曲线选定一个子参数模型D_i，i为小于等于M的自然数，则整个最终电磁响应曲线用参数模型D＝[D₁，D₂，……，D_M]表示；

响应曲线拟合模块：用于实现选定的参数模型D对最终电磁响应曲线的最优拟合。

在本发明的超材料单元结构电磁仿真数据压缩装置中，在获取响应曲线模块中，使用CST仿真实现。

在本发明的超材料单元结构电磁仿真数据压缩装置中，在获取响应曲线模块中，电磁响应曲线横轴表示频率，纵轴表示电磁响应参数。

在本发明的超材料单元结构电磁仿真数据压缩装置中，电磁响应参数为介电常数或磁导率。

在本发明的超材料单元结构电磁仿真数据压缩装置中，在参数模型选定模块中，参数模型D为三次样条参数模型，子参数模型D_i均为三次函数。

本发明针对现有技术的不足，提供一种标准化信息提取及存储的方法，利用数理方法提取电磁特性曲线特征信息，对信息进行有效压缩，从而大大促进了超材料结构单元的大规模自动化设计。

【附图说明】

图1是本发明对超材料单元结构电磁仿真数据压缩的流程图；

图2是本发明实施例中基于对超材料单元结构电磁仿真数据压缩设计的曲线图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参见图1，图1所示的一种超材料单元结构电磁仿真数据压缩方法，方法包括以下步骤：