2020-06-12
项目成员：范镇鲲、沈星良
指导老师：邵理阳 教授
此项目构建了一个基于元建模的超材料设计模型。其中主要的模块组成有：CST预仿真、参数介质剥离、Vector Fitting拟合、等效电路转换、高斯过程回归、S参数重构等。
对于感兴趣的结构，首先在CST Studio Suite中得到特定建构下的S参数。去除两侧介质的影响之后，将输出的数据用于Vector Fitting拟合。 Vector Fitting算法的输出结果为留数极数对。留数极数对转换为等价的电路网络后，针对对应的电路元件与其对应的超材料物理结构进行高斯过程回归，得出二者的对应关系。之后便可依据不同的新输出（几何参数），快速得出对应的频率响应（S参数）。
我们采取的S参数估算方式可以在两分钟内得出S参数的运算结果；而传统的全波仿真方式通常要数十分钟才能得出结论，项目中我们用CST仿真用时，一次耗时80至90分钟。同时，CST仿真数据与元建模得出的S参数之间的RMSE可以做到小于0.01，满足大部分情况下对S参数估计的要求。我们项目的成果预计可以大幅加快超材料设计的效率，从而助力推进相关领域的研究和产业发展。
