[发明专利]一种宽频伪装遮障吸波体电磁设计方法

权利要求书

1.一种宽频伪装遮障吸波体电磁设计方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1，对一吸波体进行建模，所述的吸波体包含一空心六棱柱结构和梯度蜂窝结构；

S2，选取空心六棱柱结构的横截面，进行平面区域等效结构材料的等效电磁计算；

S3，基于平面区域等效结构材料方法对所述吸波体的梯度蜂窝结构材料进行等效电磁计算；

S4，通过建立不同吸波体结构材料的等效电磁参数，对所述的吸波体结构材料反射率进行计算，优化吸波体的结构；

所述的步骤S2具体包含：

S2.1，平面区域等效结构材料进行仿真，计算平面区域等效结构材料的等效介电常数ε_eff和等效磁导率μ_eff：

其中，T为材料的传输系数，R为反射系数，Z为材料的波阻抗，γ为材料的传播常数，r₀＝(Z-1)/(Z+1)，进一步可以得到：

得到：

其中k₀＝2πf/C为真空中的波数，C＝3×10⁸m/s为真空中的光速；

S2.2，对于计算得到的介电常数和磁导率，基于均匀分布结构的等效媒质理论进行计算，采用方法为Maxwell-Garnett混合理论，计算具有各向同性的等效磁导率，如下：

式中，v为颗粒的体积添加比，n为添加等效面元微粒的形状因子，而μ_i和μ_m分别为添加颗粒和基体的本征磁导率，μ_m＝1，ν_c是金属介电混合物中添加剂开始导电时的添加比；

所述的步骤S3具体为：

S3.1，将梯度蜂窝结构材料进行截面分割，分割成n份材料，采用平面区域等效结构材料方法，则等效区域面积仍然为得到该层材料的电磁参数，选取微层厚度为0.05～0.1mm；

S3.2，利用多层材料传输反射系数计算公式得到梯度结构层的传输系数T和反射系数R，计算公式如下：

其中，r_i为当(i+1)层材料与i层材料均为半无限大时，从i到(i+1)的反射系数：

Z_i为i层料的波阻抗，γ_i为i层材料的传播常数：

k₀＝ω/c为真空中的波数；n_i为i材料的折射指数；即有：

其中，方阵为中N+1个方阵的乘积矩阵，且有

进而根据NRW方法得到各层梯度结构材料的等效介电常数和磁导率数据，第n层材料的介电常数和磁导率用ε_n和μ_n表示；

所述的步骤S4具体为

利用遗传算法对材料的反射率进行计算，选取L1和L2、厚度d、高度H1和H2为变量对吸波体结构材料进行优化，吸波体结构材料的反射率公式计算如下：

Z_in1＝Z₁th(γ₁d₁)

其中Z_inn表示第n层的表面阻抗，为第n层材料的特征阻抗，ε_n和μ_n为第n层材料的介电常数和磁导率，为第n层材料的传播常数，d_n为第n层材料的厚度，C为光速，通过计算可以得到n层材料的反射率如下：

2.如权利要求1所述的宽频伪装遮障吸波体电磁设计方法，其特征在于，所述的步骤S1中设空心六棱柱结构边长为L2，空心六棱柱结构高度为H2；设梯度蜂窝结构的上端宽度为L1，梯度蜂窝结构的高度为H1；设空心六棱柱结构的厚度为d。

3.如权利要求2所述的宽频伪装遮障吸波体电磁设计方法，其特征在于，所述的平面区域等效结构面积为