[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

说明书

本发明提供一种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，所述方法包括：对人工结构分层切割；实现对每层人工结构的电磁参数初定位；结合数值分析方法和材料结构参数理论计算、拟合分层人工结构等效电磁参数的分布趋势；基于结构等效参数理论及所述分层人工结构等效电磁参数的分布趋势，计算材料等效电磁参数搜索寻优空间；利用遗传算法生成材料等效电磁参数基因；利用遗传算法对所述材料等效电磁参数基因进行处理。根据本发明的方案，对于介质材料非均匀的人工结构，实现了误差小、易于实现的电磁参数反演。

技术领域

本发明涉及介质材料人工结构领域，尤其涉及一种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。

背景技术

随着现代电子信息传输、天线、雷达、网络、隐身等技术的不断提高，对新材料的电磁性能要求也越来越高，针对特殊电磁性能要求的介质材料人工结构得到了广泛的研究。介质材料人工结构等效电磁参数反演是介质材料人工结构电磁性能分析、理解与认知的最直接、有效的手段，也是新型超材料性能定制、结构设计与工程化的有效依据。

目前，常用的介质材料人工结构电磁参数反演方法主要包括理论公式反演、SmithS电磁参数反演等。理论公式反演基于不同的模型计算介质材料人工结构的等效电磁参数，对介质材料的结构周期性具有一定的要求，即计算对象具有较大的局限性。Smith S电磁参数反演消除了对介质结构周期性的依赖，对复杂结构的反演效果优于理论计算方法，但对三维结构反演效果还存在一定误差。对于三维介质材料人工结构，常采用分层反演联合来提高精度，但由于各单层反演存在一定量的误差，会造成多层介质反演的误差累积，整体反演效果偏差变大。

对于介质材料非均匀的人工结构，现有技术更缺少误差小、易于实现的电磁参数反演方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种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，所述方法及装置，用以解决现有技术中对于介质材料非均匀的人工结构缺少误差小、易于实现的电磁参数反演方法的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供一种介质材料非均匀的人工结构等效电磁参数反演方法，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，分布趋势是一曲线数据；

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；