[发明专利]用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法

权利要求书

1.一种用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法，所述波形分束模块用于将一个输入波源分成任意路波束，其特征在于，所述用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法包括以下步骤：

根据波形分束模块的分束需求，结合虚拟空间OA’B’(x，y，z)的坐标点与物理空间OAB(x’，y’，z’)的坐标点之间的变换关系，利用雅克比矩阵A获得变换关系系数；

将所述变换关系系数代入第一公式中，并将所得结果代入第二公式中，获得用于制备波形分束模块的超材料的本构参数；

所述第一公式为虚拟空间OA’B’(x，y，z)中的坐标点与物理空间OAB(x’，y’，z’)中的坐标点之间的函数关系；

所述第二公式为超材料的相对介电常数和相对磁导率的计算公式。

2.根据权利要求1所述的用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法，其特征在于，所述虚拟空间OA’B’(x，y，z)中的坐标点与物理空间OAB(x’，y’，z’)中的坐标点之间的变换关系为：

其中，a、b、c、d、e和f为所述变换关系系数。

3.根据权利要求1所述的用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法，其特征在于，所述变换关系系数a、b和c的雅克比矩阵A为：

所述变换关系系数d、e和f的雅克比矩阵A为：

其中，所述x_O，y_O分别为物理空间中坐标点O的x轴，y轴坐标；x_A，x_B分别为物理空间中坐标点A和B的x轴坐标；y_A，y_B分别为物理空间中坐标点A和B的y轴坐标；x_A'，x_B'分别为虚拟空间中坐标点A和B的x轴坐标；y_A'，y_B'分别为虚拟空间中坐标点A和B的y轴坐标。

4.根据权利要求1所述的用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法，其特征在于，所述第一公式为：

5.根据权利要求1所述的用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法，其特征在于，所述第二公式为：

其中，ε'_ij为第i行j列的相对介电常数的变换后的值，μ'_ij为第i行j列的相对磁导率的变换后的值；ε_ij为物理空间中第i行j列的超材料的相对介电常数的值，μ_ij为物理空间中第i行j列的超材料的相对磁导率的值，T为对雅克比矩阵A进行转置运算，雅克比矩阵A中原来的行都变成按列排列，i为雅克比矩阵A的行序号，j为雅克比矩阵A的列序号。

6.根据权利要求1所述的用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法，其特征在于，所述用于制备波形分束模块的超材料的本构参数的构建方法还包括以下步骤：

基于所述用于制备波形分束模块的超材料的本构参数，利用第三公式获得简化后的用于制备波形分束模块的超材料的本构参数；所述第三公式为：

其中，μ'为简化后的用于制备波形分束模块的超材料的相对磁导率值，ε'为简化后的用于制备波形分束模块的超材料的相对介电常数值，所述虚拟空间OA’B’(x,y,z)为带有特定圆心角θ的扇形区域，所述物理空间为顶角为θ的OAB(x’,y’,z’)等腰三角形区域，r是虚拟空间OA’B’(x,y,z)的半径；L为坐标点O到线段AB的距离。