##写在前面笔者看了很多关于电磁参数反演的文献尤其是NRW算法一开始尝试过复现发现均以失败告终甚至怀疑过这个算法是另一个STAP 万能干细胞bushi。后来慢慢深入了解后发现不管是NRW的开创者还是后续关于介电反演的研究人员都没有特别提及去嵌操作导致我用同轴空气线测试得到的S参数硬生生去套公式算介电死活算不出来那曲线说不出的怪异。材料电磁参数测试经常从一组 S 参数开始。完成同轴空气线建模、样品设置和端口定义后仿真或测试会得到 S11、S21、S12、S22。所谓去嵌就是将同轴空气线里面的空气段影响消除将S参数的两个端口校准到样本的两个面上这样算才能得到一个相对较好的结果没错是相对较好中间的计算过程有很多细节不能直接套公式。于是我试着写脚本优化算法和外面专业测试机构的测试结果做对比发现效果还行还蛮逼近他们的。后来研究多了我就有了一些自己的理解尝试提出一种相对新的反演算法——PIE这本质上是一个拟合算法通过分析S参数的相位、阻抗和能量耗损建立一个前向模型和目标函数不断去逼近真实S参数从而获得电磁参数。这种方法比NRW要稳一些NRW对相位信息比较敏感毕竟它的本质就是去算传播因子的相位会因为样本位置的些微变化而导致结果相差很大。感谢AI的飞速发展我一个代码小白将我的算法做成了一个网站还蛮有成就感的~EM Parameter Cal 是一个面向科研使用的在线电磁参数反演工具适合超材料、树脂、介质材料和磁性复合材料的 S 参数数据处理。网站地址为https://em-cal.xin/平台提供 NRW、PIE 和 PIE-Omega 三种反演方式。用户上传 .s2p 或仪器导出的 CSV 文件填写样品厚度、同轴空气线尺寸和端口参考面距离即可提交计算任务。结果以 CSV 形式保存页面会根据结果数据直接绘制参数曲线并支持导出 SVG 矢量图。## 同轴空气线模型与 S 参数仿真同轴法适合均匀材料的电磁参数测试。CST 建模时空气线内外导体尺寸、样品厚度、样品位置和端口设置都会进入后续反演模型。端口 1 到样品前表面的距离用于将测试参考面移至样品表面。图 1CST 建模的同轴空气线用于仿真 S 参数FR4 可以作为一个直观的示例。完成材料与几何设置后仿真结果包含两个端口方向上的反射和传输响应。Touchstone .s2p 文件记录频率及四项复数 S 参数可直接用于网站中的反演任务。图 2FR4 仿真 S 参数## 从 FR4 的 S 参数得到电磁参数FR4 属于常见的非磁性介质CST中该介质eps4.3eps0.107510GHz反演时可将相对磁导率固定为 1重点关注复介电常数随频率的变化。页面中的材料类型可选择“非磁性材料”NRW 或 PIE 会按该约束进行计算。反演完成后结果 CSV 包含频率、介电常数实部、介电常数虚部、磁导率实部和磁导率虚部等数据。浏览器端预览图由 CSV 实时绘制下载 SVG 后可直接用于论文排版或进一步编辑。图3中可以得知反演结果与实际值已经特别接近了。图 3FR4 的反演电磁参数曲线当然反演结果不仅仅是介电介质结果好磁性介质的反演结果也一样好~## 使用方式平台面向受邀科研用户免费开放。需要账户、交流 S 参数测试条件或讨论电磁参数反演问题时可通过 QQ 联系775446779