一种交互式电磁超材料自动仿真与设计方法技术

本发明专利技术公开了一种交互式电磁超材料自动仿真与设计方法，首先利用等效电路法对电磁超材料建立等效电路模型，从而确定电磁超材料的结构参数以及谐振频率；然后在MATLAB软件编写电磁超材料的建模、求解、仿真、数据后处理和计算的库函数，再通过MATLAB为HFSS软件预留的外部接口实现对电磁超材料全自动建模仿真分析。本发明专利技术方法借助MATLAB强大的数值计算和建模功能，采用HFSS对电磁超材料模型进行快速和精准地仿真，极大地提高了仿真分析和设计的效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种交互式电磁超材料自动仿真与设计方法


[0001]本专利技术涉及一种电磁超材料的设计与仿真方法，尤其涉及一种交互式电磁超材料自动仿真与设计方法。

技术介绍

[0002]电磁超材料的设计和仿真是诸多设计者面临的过程，大多数设计者在设计电磁超材料后会使用HFSS软件完成电磁超材料的建模与仿真。然而当遇到一些比较复杂的电磁超材料结构时，建模和仿真过程会花费大量的时间。
[0003]MATLAB通过与HFSS为外部预留的接口进行控制。本专利技术是以HFSS15.0版本的库函数进行仿真验证的，对于软件的不同版本，其部分库函数可能有所不同。当采用该模式建立工程和文件以后即可进行建模的编写，将运行结果通过库函数导出数据，方便使用进行后期的分析处理。
[0004]MATLAB是由美国MathWorks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化、以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为研究员们提供了一种全面的解决方案。r/>[0005]H本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交互式电磁超材料自动仿真与设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)基于等效电路法，对电磁超材料简化成一个由电阻R、电感L和电容C组成的电路，建立电磁超材料的等效电路模型；(2)对于建立的等效电路模型，根据用户所需的性能参数设计电磁超材料的结构参数；(3)根据电磁超材料的结构参数，通过MATLAB软件实现对电磁超材料的建模、求解、仿真、和数据后处理；(4)在MATLAB软件中运行后m文件会生成vbs脚本文件，该文件连接HFSS软件，可以自动启动HFSS软件，通过HFSS软件对电磁超材料自动进行求解、仿真；(5)将仿真获得的S参数导出到MATLAB软件；(6)MATLAB软件中对仿真结果进行数据后处理，编写S参数反演法的程序，验证电磁超材料。2.根据权利要求1所述的交互式电磁超材料自动仿真与设计方法，其特征在于，步骤(1)中所述电磁超材料可以简化为由电阻R、电感L和电容C组成的等效电路模型，为简化计算过程，此处只需要计算电感L和电容C的值，如下式所示：其中μ0为真空磁导率；N为谐振单元的线圈匝数；d
avg
为谐振单元平均直径，d
avg
＝(D+d)/2；k为填充率，k＝(D
‑
d)/(D+d)；ε
air
、ε
r
和ε0分别为空气、基板和真空介电常数；t为金属导线的厚度；l
g
为螺旋线圈间隙的长度，l
g
＝4(D
‑
wN)(N
‑
1)
‑
4gN(N+1)。3.根据权利要求1所述的交互式电磁超材料自动仿真与设计方法，其特征在于，步骤(1)中选定的电磁超材料单元的基板为螺旋结构附着介质。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：范兴明，张浩楠，吴军科，张鑫，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：