基于拓扑优化的宽频超材料吸波体设计

为了弥补传统方法设计宽频超材料吸波体存在重复试验和设计周期长的缺陷，提出用拓扑优化方法来设计宽频超材料吸波体，通过改变表层拓扑结构以实现工作带宽的灵活调节。采用离散编码的方式进行拓扑编码化，通过一种结合动态权值和高斯误差的二进制粒子群算法优化拓扑结构，以实现C-Ku内任意工作频段的高吸波率。所设计的2种超材料吸波体在8.2～16.6 GHz和7～13 GHz频段的吸波率高于90%,尤其在X频段内，其中一种超材料吸波体的平均吸波率高达96.44%。实验结果表明，所提算法改善了早熟和后期局部搜索能力弱的情况，可更有效地应用于宽频超材料吸波体的设计。