[发明专利]一种人工电磁材料试验点的选取方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及人工电磁材料领域，尤其涉及一种人工电磁材料试验点的选取方法及装置。

背景技术

人工电磁材料也称为超材料，是一种能够对电磁波产生响应的人工合成材料，由基板和附着在基板上的人造微结构组成，由于人造微结构通常是由导电材料排布成的具有一定几何图案的结构，因此能够对电磁波产生响应，从而使超材料整体体现出不同于基板的电磁特性。

试验点选取是人工电磁材料自动化设计过程中不可或缺的一个重要环节。目前对人工电磁材料的研究和设计尚停留在使用正交实验设计选点的阶段，但对于高度非线性的电磁响应特征，使用正交实验设计选点方法将造成很大的估计误差， 阻碍了人工电磁材料的大规模设计和产业化应用。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种人工电磁材料试验点的选取方法及装置，所选取的试验点能很好还原人工电磁材料的电磁响应的空间特性。

具体的，本发明实施例提供一种人工电磁材料试验点的选取方法，包括：

通过正交实验设计确定出人工电磁材料初始试验点；

基于所述确定出的初始试验点初步确定人工电磁材料的折射率分布图，该分布图的X轴和Y轴为所述初始试验点确定出的水平轴，Z轴为折射率所在轴；

当Y轴选取不同数值时，分别通过对所述确定出的折射率分布图中与Y轴所取数值对应的X轴及Z轴的初始试验点进行三次样条插值，得到折射率分布曲线；

选出每条所述折射率分布曲线中的最大折射率和最小折射率，在最大折射率和最小折射率之间确定折射率采样点，并基于所述折射率采样点和对应的折射率分布曲线映射出X轴上的目标试验点。

较佳的，所述基于所述确定出的初始试验点初步确定人工电磁材料的折射率分布图，包括：

通过所述确定出的初始试验点及电磁仿真软件初步确定人工电磁材料的折射率分布图。

较佳的，所述Y轴的数值为离散型数值。

较佳的，所述折射率采样点为均匀采样点或非均匀采样点。

较佳的，所述目标试验点的个数大于等于所述初始试验点。

相应的，本发明实施例提供的一种人工电磁材料试验点的选取装置，包括：

正交选点模块，用于通过正交实验设计确定出人工电磁材料初始试验点；

折射率分布确定模块，用于基于所述确定出的初始试验点初步确定人工电磁材料的折射率分布图，该分布图的X轴和Y轴为所述初始试验点确定出的水平轴，Z轴为折射率所在轴；

插值模块，当Y轴选取不同数值时，分别通过对所述确定出的折射率分布图中与Y轴所取数值对应的X轴及Z轴的初始试验点进行三次样条插值，得到折射率分布曲线；

目标试验点获取模块，用于选出每条所述折射率分布曲线中的最大折射率和最小折射率，在最大折射率和最小折射率之间确定折射率采样点，并基于所述折射率采样点和对应的折射率分布曲线映射出X轴上的目标试验点。

较佳的，所述折射率分布确定模块包括一仿真模块，所述仿真模块通过所述确定出的初始试验点及电磁仿真软件初步确定人工电磁材料的折射率分布图。

较佳的，所述Y轴的数值为离散型数值。

较佳的，所述折射率采样点为均匀采样点或非均匀采样点。

较佳的，所述目标试验点的个数大于等于所述初始试验点。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例首先通过正交实验设计选择初始试验点，并在此基础上通过三次样条插值确定折射率的分布曲线，然后根据所述折射率分布曲线及采样折射率反推目标试验点，由于是基于采样折射率获取的目标试验点，因此，获取的目标试验点能很好还原人工电磁材料的电磁响应的空间特性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的人工电磁材料试验点的选取方法的流程示意图；

图2是本发明的人工电磁材料试验点的选取装置的结构组成示意图。

图3是依据本发明实施例得到的人工电磁材料的折射率分布图的一实施例示意图；

图4是沿图3中的Z轴所在维度所观察到的折射率分布示意图；

图5是依据本发明实施例处理得到目标试验点后得到的人工电磁材料的折射率分布图的一实施例示意图；