1.一种超宽带超材料吸波体快速设计方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:根据超材料吸波体设计需求,设定超材料吸波体的目标反射参数;
S2:根据超材料吸波体结构特征,基于传输线理论建立超材料吸波体的等效电路模型;
S3:根据步骤S2中的等效关系,建立超材料吸波体结构类型和等效电路模型中电阻和电容的闭合表达式;等效电路模型中电阻和电容的闭合表达式如下:式中,Ri是方形高阻表面等效电阻,Ci是方形高阻表面等效电容,Rs,i是第i层方形高阻表面的方阻值,S是超材料吸波体单元结构的表面积,Ai是第i层方形电阻膜的表面积,wi是第i层电阻膜的长度,C0是方形电阻膜的提取电容,εeff,i是第i层等效介电常数;εeff,i计算方法如下:式中,εr,i和εs,i分别为第i层介质夹层的介电常数和介质基底的介电常数,di和ds,i分别为第i层介质夹层的厚度和介质基底的厚度,εr,i+1为第i+1层介质夹层的介电常数,di+1为第i+1层介质夹层的厚度,α为形状因子,p为超材料吸波体单元结构的周期长度,εav,i为第i层高阻表面的等效介电常数,第i层高阻表面夹在第i+1层介质夹层和第i层介质基底之间;
εrd,i为第i层高阻表面的平均介电常数;
S4:根据闭合表达式,结合优化算法和等效电路模型,快速优化获得等效电路模型中电阻和电容的最优值,进而计算超材料吸波体的结构参数;
S5:根据结构类型和结构参数,设计满足目标频率范围和反射损耗的超宽带超材料吸波体。
2.根据权利要求1所述的超宽带超材料吸波体快速设计方法,其特征在于,步骤S1中的目标反射参数包括频率范围以及反射损耗。
3.根据权利要求1所述的超宽带超材料吸波体快速设计方法,其特征在于,步骤S2中的等效电路模型中,方形高阻表面等效为电阻、电容串联电路,介质层等效为与其等长度的传输线。
4.根据权利要求1所述的超宽带超材料吸波体快速设计方法,其特征在于,步骤S4中的超材料吸波体的结构参数包括:介质夹层的厚度、高阻表面的方阻值、高阻表面的长度以及单元结构的周期。