[发明专利]获得电磁材料的特征属性参数的方法、装置以及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及超材料技术领域，特别是涉及获得人工电磁材料最优单元结构特征属性参数的方法、装置以及人工电磁材料的制作方法。

背景技术

超材料属于当前世界范围内前沿交叉学科研究领域，有广阔的应用市场前景，而电磁材料是其中的一种有特殊用途的超材料。

超材料的基本单元包括基材及附着于基材的人造微结构，单元结构也即人造微结构的最优化设计是人工电磁材料研究和设计中的关键环节，也是目前国际上一个亟需解决的难题。

目前对单元结构的设计尚停留在凭经验、凭手工调节阶段，无法保证设计精度，阻碍了人工电磁材料的大规模设计和产业化应用。现有技术中设计超材料的一种流程如图1所示，包括：

步骤S101：通过手动逐一改变单元结构的特征属性参数；

步骤S102：通过电磁仿真软件或测量设备测试特定频率的电磁波通过该单元结构后的电磁响应，得到电磁响应参数值；

步骤S103：将所测电磁响应参数值与期望电磁响应参数值进行对比；

步骤S104：判断所测电磁响应参数值与期望电磁响应参数值是否接近；

若所测电磁响应参数值与期望电磁响应参数值之间的差别小于或等于阈值，则调整结束，若所测电磁响应参数值与期望电磁响应参数值之间的差别大于阈值，则返回步骤S101，继续调整单元结构的特征属性参数，直至找到与期望响应值最为接近的单元结构为止。

由图1可看出调整单元结构特征属性参数是一项非常耗时的工作，为了达到超材料的设计要求，需要对海量的单元结构特征属性参数进行调整优化，其工作量十分巨大。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种获得人工电磁材料最优单元结构特征属性参数的方法、装置以及人工电磁材料的制作方法，能够快速查找目标最优单元结构特征属性参数，极大地提高超材料开发的效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种获得人工电磁材料最优单元结构特征属性参数的方法，包括：输入包括电磁响应参数的目标适应度函数，其中，所述电磁响应参数与所述电磁材料单元结构特征属性参数之间具有映射关系，所述目标适应度函数具有适应度值；利用差分进化算法在所述电磁材料单元结构特征属性参数域中搜索最优单元结构特征属性参数，使所述目标适应度函数的适应度值最大，所述目标适应度函数的适应度值最大时的单元结构特征属性参数即为所述电磁材料的最优单元结构特征属性参数；输出所述目标适应度函数的适应度值最大时的单元结构特征属性参数。

其中，所述输入包括电磁响应参数的目标适应度函数的步骤之前，包括：建立包括所述电磁响应参数的目标适应度函数。