[发明专利]鼻锥型谐振腔几何结构的优化方法、计算机可读存储介质、电子设备

权利要求书

1.鼻锥型谐振腔几何结构的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将鼻锥型谐振腔的高频参数、谐振频率和几何参数分别作为目标函数、约束函数及决策变量；

步骤2、构造目标函数、约束函数关于决策变量的近似函数表达式；

步骤2.1利用电磁场仿真软件对鼻锥型谐振腔进行参数化建模，将其主要几何参数依次作为变量，高频参数/谐振频率作为随之变化的目标函数/约束函数，通过扫描参数的方式，仿真计算各个目标函数/约束函数与变量的关系曲线，并对仿真计算结果做多项式拟合，得到目标函数/约束函数关于多个变量的一元多项式拟合函数；

步骤2.2基于目标函数/约束函数关于多个变量的一元多项式拟合函数，忽略不同变量之间的耦合关系，以多元多项式函数形式，将鼻锥型谐振腔的几何参数依次作为变量，构造每个高频参数/谐振频率关于所有几何参数的近似多变量函数，从而获得目标函数/约束函数关于决策变量的近似函数表达式；所述近似多变量函数的定义域为每个变量的取值范围在变量空间中围成的一个区域；

步骤3、基于步骤2构造的目标函数关于决策变量的近似函数表达式，构造判据函数；

构造判据函数的方法采用权重和法；

将所有目标函数的权重和作为判据函数P满足：

P＝k_QQ+k_RR_shT²-k_bE_max

其中，权重k_Q、k_R、k_b分别表示品质因数Q、有效分路阻抗R_shT²和最大表面场强E_max在优化中的受偏重程度，权值可根据实际需求调整；

以高频参数的典型取值为单位对目标函数进行归一化，Q、R_shT²和E_max的归一化因子分别为10⁴、1MΩ、1；

步骤4、根据步骤2构造的约束函数关于决策变量的近似函数表达式，确定决策变量的取值范围，在决策变量取值范围内以一定步长考察各点上的判据函数，由判据函数值的大小确定最优解，判据函数值最大时对应的变量组合为即为几何结构的最优解。

2.根据权利要求1所述的鼻锥型谐振腔几何结构的优化方法，其特征在于：步骤1中所述的高频参数包括品质因数Q、有效分路阻抗R_shT²和最大表面场强E_max；几何参数包括腔半径r、间隙g、鼻锥倾角t和外圆弧半径r_o。

3.根据权利要求1所述的鼻锥型谐振腔几何结构的优化方法，其特征在于：步骤3构造判据函数的方法还可以采用效用函数法或者遗传算法。

4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3任一所述方法的步骤。

5.根据权利要求4所述的计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机程序采用MATLAB语言编写。

6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器；

计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行权利要求1至3任一所述方法的步骤。