[发明专利]一种快速分析频率选择表面角度稳定性的方法

权利要求书

1.一种快速分析频率选择表面角度稳定性的方法，其特征在于，方法步骤中包含：

步骤S1：采用FKEO软件对待分析FSS单元结构进行建模，生成建模文件；

步骤S2：包含如下过程：采用Matlab软件读写建模文件，将建模文件中默认的平面波激励用包含N个入射角度信息的平面波入射源替代，以完成对建模文件的修改，再将修改后的建模文件引入FEKO软件，调用FEKO solver计算FSS单元结构响应电流；

重复所述过程M次，得到M组FSS单元结构响应电流，其中，M＜N；

步骤S3：将M组FSS单元结构响应电流导入Matlab软件，利用恢复算法重构出N个入射角度激励下的FSS单元结构实际响应电流；

步骤S4：采用Matlab软件，将FSS单元结构实际响应电流扩展至任意阵列的FSS实际响应电流；

步骤S5：采用Matlab软件，根据任意阵列的FSS实际响应电流，计算出散射场，得到N个入射角度激励下FSS的透射率及反射率，完成其角度稳定性分析。

2.根据权利要求1所述的快速分析频率选择表面角度稳定性的方法，其特征在于：FSS由若干个FSS单元结构按照周期分布排列而成。

3.根据权利要求1所述的快速分析频率选择表面角度稳定性的方法，其特征在于：步骤S2中，包含N个入射角度信息的平面波入射源是将N个角度的平面波入射源随机叠加而成。

4.根据权利要求3所述的快速分析频率选择表面角度稳定性的方法，其特征在于：步骤S2中，将N个角度的平面波入射源随机叠加，是采用高斯随机向量与N个角度的平面波入射源的向量相乘积；

其中，包含N个入射角度信息的平面波入射源如式(1)所示：

式(1)中，c_1i为高斯随机值，N为实际的入射角个数，θ_i为入射角度，V为默认的平面波激励。

5.根据权利要求4所述的快速分析频率选择表面角度稳定性的方法，其特征在于：步骤S2中，FSS单元结构在V₁^new入射下的响应电流I₁^new等价于在每个角度平面波入射源V(θ_i)激励下所产生响应电流I(θ_i)的叠加，如式(2)所示：

FSS单元结构响应电流的向量形式如式(3)所示：

M组FSS单元结构响应电流如式(4)所示：

。

6.根据权利要求5所述的快速分析频率选择表面角度稳定性的方法，其特征在于，步骤S3中，利用恢复算法重构出N个入射角度激励下的FSS单元结构实际响应电流的步骤中包含：

步骤S31，采用离散余弦变换矩阵ψ_N×N对M组FSS单元结构响应电流做稀疏变换，即如式(5)式所示：

其中，获取M组FSS单元结构响应电流矩阵的稀疏系数A_N×1＝(α₁,α₂…,α_N)^T；

步骤S32：调用广义正交匹配追踪法(GOMP)来求解式(5)的稀疏解A_N×1，再将其代入

即可恢复出各个入射角度激励下的FSS单元结构实际响应电流I(θ_i)。

7.根据权利要求6所述的快速分析频率选择表面角度稳定性的方法，其特征在于：步骤S4中，在Matlab软件中，将FSS单元结构实际响应电流乘以相应的相位变换矩阵，即将FSS单元结构实际响应电流扩展至任意阵列FSS实际响应电流。

8.根据权利要求7所述的快速分析频率选择表面角度稳定性的方法，其特征在于：所述相位变换矩阵依据周期边界条件和待分析FSS的结构尺寸自适应生成。

9.根据权利要求8所述的快速分析频率选择表面角度稳定性的方法，其特征在于：按二维周期分布排列的FSS实际响应电流如式(6)所示：

式(6)中，k_x和k_y为平面波入射源的波矢量分别在x和y轴上的分量，m和n的取值范围由待分析的FSS尺寸确定。