[发明专利]介质材料非均匀的人工结构等效电磁参数反演方法及装置

权利要求书

1.一种介质材料非均匀的人工结构等效电磁参数反演方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S101：根据所述人工结构的厚度自输入到输出方向对其分层切割并标记层次编号，切割的各个层厚度均等；

步骤S102：利用分层反演算法反演每层人工结构的材料等效电磁参数，即利用分层结构等效参数理论或Smith S电磁参数反演方法对每层人工结构反演材料等效电磁参数，实现对每层人工结构的电磁参数初定位；所述材料等效电磁参数与电磁参数等效；

步骤S103：获得各层的初定位后的电磁参数，并结合数值分析方法和材料结构等效参数理论计算，对获得的各层的初定位后的电磁参数进行计算、关联，得到拟合的人工结构等效电磁参数的分布趋势；

步骤S104：初始化当前层为第1层；

步骤S105：获取当前层，判断当前层是否大于所述人工结构的分层数，若是，进入步骤S1010；若否，进入步骤S106；

步骤S106：基于结构等效参数理论及所述人工结构等效电磁参数的分布趋势，计算当前层的材料等效电磁参数搜索寻优空间；

步骤S107：利用遗传算法生成当前层的材料等效电磁参数基因，所述当前层的材料等效电磁参数基因具有若干基因串，基因串的个数与当前层的材料等效电磁参数个数相同；

步骤S108：利用遗传算法对所述材料等效电磁参数基因进行处理，生成新的材料等效电磁参数基因，对生成的新的材料等效电磁参数基因进行仿真，生成曲线数据，计算所述介质材料非均匀的人工结构等效电磁参数性能得分值，基于所述得分值确定曲线相似度距离；

步骤S109：判断曲线相似度距离误差是否小于设定值，若是，记录当前层的最优材料等效电磁参数基因，当前层的层数加1，即准备处理分层结构的下一层，进入步骤S105，若否，进入步骤S108；

步骤S1010：输出各层的最优材料等效电磁参数基因，并将所述各层的最优材料等效电磁参数基因输入FDTD模型，仿真得到所述介质材料非均匀的人工结构的等效电磁参数。

2.如权利要求1所述的介质材料非均匀的人工结构等效电磁参数反演方法，其特征在于，所述介质材料非均匀的人工结构包括自输入到输出方向排列的复合材料层和介质材料功能层，所述复合材料层针对不同应用材料属性设定相应参数，所述介质材料功能层通过S参数分层反演、参数分布趋势拟合、搜索寻优空间计算、遗传算法迭代实现电磁参数与性能的反演。

3.如权利要求1所述的介质材料非均匀的人工结构等效电磁参数反演方法，其特征在于，所述介质材料非均匀的人工结构的等效电磁参数反演首先通过理论算法Motamedi或Smith S参数反演进行等效电磁参数初定位。

4.如权利要求1所述的介质材料非均匀的人工结构等效电磁参数反演方法，其特征在于，所述搜索寻优空间的广度是基于人工结构的尺寸、占空比以及人工结构材质极限条件进行数值概算的。

5.如权利要求2所述的介质材料非均匀的人工结构等效电磁参数反演方法，其特征在于，人工结构的介质材料功能层进行分层时，分层的厚度按照需求设定。

6.如权利要求1所述的介质材料非均匀的人工结构等效电磁参数反演方法，其特征在于，基因长度为20bit，种群大小为100，分布概率密度为高斯分布。