优化吸波基于matlab灰狼算法求解吸波优化问题含Matlab源码 2355期

Posted 2023-02-22 海神之光

⛄一、吸波

1 多层吸波材料优化设计的结构与理论
多层吸波材料优化设计的结构如图1所示，均匀平面波垂直入射到多层吸波材料表面，中间的N层为吸波材料，底层为金属板。根据电磁波的等效传输线理论可等效为图2所示的N段不同的均匀传输线级联的电路模型[12]。

依据等效的电路模型最终可以递推地求解出多层吸波材料的等效输入阻抗。

2 数据库材料的吸波特性
吸波材料的吸波性能主要由磁性吸收剂羰基铁粉、铁硅铝等的特性决定。多层吸波材料的吸波性能跟每一层材料的吸波特性相关。因此针对设定的优化目标，需要数据库的不同材料具有交叉覆盖全频段的吸波性能。本次优化使用的数据库参数包括羰基铁粉和铁硅铝与石蜡不同比例混合制环测得的电磁参数。

可见随着吸收剂比例的提高，反射率的吸收峰向低频移动，铁硅铝也具有此类规律。此外同一种材料比例一致时，随着厚度的增加，反射率峰值也向低频移动，如图4所示。

因此选用不同种类和厚度的材料进行多层设计，理论上是可以拓展吸波带宽的。此外依据文献[13]所述，为了实现某一吸波带宽的某一设定反射损耗，基于材料的性能有一个极限的最小厚度。因此在给定优化目标和数据库之后，多层优化设计展宽带宽有一个上限。这个上限由材料库材料性能、优化目标频段、总厚度约束、最小反射损耗所共同决定。

⛄二、部分源代码

%%--------------吸波优化主函数----------------------%%
clc;
close all;
clear all;

%%吸波结构参数设置
TEorTM=01;
freq=linspace(8,12,100); %设置频率，单位GHz，8-12GHz区间内均匀取100个频率点计算<