[发明专利]一种蜂窝吸波结构孔径空间的设计方法

摘要

本发明公开了一种蜂窝吸波结构孔径空间的设计方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：建立未知待定系数和涂覆厚度之间的函数关系；步骤2：计算蜂窝吸波结构的反射率；步骤3：设定目标函数进行优化。本发明一种蜂窝吸波结构孔径空间的设计方法，在提高宽频带内蜂窝吸波结构等效电磁计算的精度的同时，也降低了由于等效电磁参数的误差而引起的反射率计算误差，从而提高了设计结果的准确性；本发明克服该色散特性闭式表达式由于未知系数的存在而无法直接使用的问题。

主权项

1.一种蜂窝吸波结构孔径空间的设计方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1：建立未知待定系数和涂覆厚度之间的函数关系将蜂窝结构骨架材料的介电常数和磁导率记为ε_a和μ_a，所占据的空间体积分数记为g，填充材料的介电常数和磁导率记为ε_b和μ_b，所占据的空间体积分数为1‑g；则，对于骨架材料：对于填充材料：其中P_r表示概率，表示空间任意一点的位置矢量；则具有色散特性的蜂窝吸波结构等效介电常数ε_t和等效磁导率μ_t的表达式分别为：其中，*表示共轭；B₁和B₁′为待定复系数，f为频率，f_iv＝9.75GHz为HS理论预测值与实际值误差最小的频点；ε_HSg为静态等效介电常数表示为：μ_HSg为静态等效磁导率表示为：l_ρ为径向相关长度表示为：l_ρ＝r‑w   (5)其中，r为蜂窝孔径单元尺寸，w为涂覆厚度；待定复系数B₁和B′₁进一步表示为：B₁＝f_r(w)+jf_i(w)   (6)B′₁＝f′_r(w)+jf′_i(w)   (7)其中，f_r(w)、f_i(w)以及f′_r(w)、f′_i(w)是以涂覆厚度w为变量的两个线性函数，j表示虚数单位；引入线性最小二乘法，拟合f_r(w)、f_i(w)以及f′_r(w)、f′_i(w)的表达式为：f_r(w)＝‑0.1904w+0.1897   (8)f_i(w)＝‑0.3024w‑0.0853   (9)如果蜂窝吸波结构是磁性的，根据等效介电常数和等效磁导率的相似性，得：f′_r(w)＝‑0.1904w+0.1897   (10)f′_i(w)＝‑0.3024w‑0.0853   (11)而对于非磁性的蜂窝吸波结构，则有f′_r(w)＝f′_i(w)＝0   (12)；步骤2：计算蜂窝吸波结构的反射率；步骤3：设定目标函数进行优化。