应用FEKO，一个描述PO方法不同的详细例子.doc

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1、FEKO中PO卡不同设置，对计算精度的影响。PO是FEKO中最好的东西，也是FEKO的重大特点，它有机的把MOM和PO结合在一起。在应用的过程中，设计者有时候会怀疑PO的精度，下面我做的数值试验就是研究这个PO的可信度。测试结果会给以后的应用提供经验。为了验证PO方法的不同设置在结果中的作用，我设计了一个模型来验证。模型是一个半波阵子置于立方体前，此立方体边长为一个波长。如下图：半波阵子离立方体前面3/4λ。所有运用PO算法的均设置了劈形绕射。分别计算了下列各种情况：l纯MOM方法计算lPO方法中的全射线追踪分析，没有设置面之间互相的是否看见。lPO方法

2、中的全射线追踪分析，设置所有面之间互相看不见。lPO方法中的只从外面照亮模型，所有面的法向向外。设置面是否互相看见（设置面是否互相看见与否，计算结果相同）。分析及结论：比较矩量法、PO全射线追踪（没设置面关系）以及法向方向照亮（没设置面关系）结果。结论一PO方法的两种计算结果和矩量法都有差别。结论二PO全射线追踪和法向方向照亮结果不一致。问题出在哪儿？（结果是一致的，试验过程有问题。PO方法计算的结果都如蓝线所示，黑线结果错误）结论三背瓣的计算结果相差较大，说明绕射过去的射线不准确。比较PO全射线追踪（没设置面关系）、PO全射线追踪（设置面关系）和PO外

3、法向方向照亮（没设置面关系）的结果。结论一全射线追踪不设置面的关系和设置面的关系结果居然不一样？（原因同上）结论二全射线设置面关系和外法向方向照亮结果一样。说明外法向照亮实际上就是在这个闭合面上设置各自互相看不见。比较矩量法和PO法向入射得到的表面电流：可以得到如下结论：结论一矩量法结果在每个边界电流都出现了不同程度的增强，过渡平滑。结论二PO法只在正对着天线的面上电流和矩量法相近，其他区域的电流过渡不平滑。结论三边界绕射结果不准确，在左右两边没有达到有效劈绕射，误差较大。观察运用PO时输出文件中有这样几种warning：IncidentanglePHI

4、I=303.690068Deg.WARNING793:Incidentplanewaveilluminatesawedgefromtheinside（出现9次）WARNING2339:Nofurtheroutputofwarnings793前一个warning的意思是：在phii=303.69068度时，出现了入射平面波照亮的一个劈形边界是从内部进去的，也就是说有射线从导体模型内部照到劈形绕射出去了，这显然是错误的。后一个warning的意思是：和793警告号一样的警告不在输出文件中列出了。说明这样的错误出现了很多次。经过在FEKO中画图，可以发现PHI

5、I=303.690068Deg这个角度是阵子中心和正对着的劈连线在xy面上投影的phi角。如下图：检查程序，发现KL卡定义的劈的开始点和结束点的顺序很重要，开始点指向结束点的方向和面的法向满足右手螺旋规则，否则尖劈绕射就会不工作。在FEKO4.0版本中，KA卡的手册中特别说明，点的顺序是任意的；但是KL卡并没有这么说明，但也没有说明卡中两点的顺序是必要的和怎么定义两点的顺序。在FEKO4.3和5.0中，都没有说明点的顺序是任意的，不过也没有说明点的顺序需要遵守的规则，这是很容易出错的地方。改正了这个问题以后，output文件就不在出现上面的warning

6、。再次比较计算结果。建议在用PO卡的KA卡、KL卡和FO卡时，遵循建模时点的排列顺序选择这几个卡片中所需的点。比较矩量法和PO全射线追踪结果。前面已经说明，设置VS卡与否，不影响PO的计算结果，只是影响计算的时间。结论一背瓣明显比较吻合结论二大致的结果相同，只在细节上还存在差别。结论三通过观察模型的表面电流，劈的绕射纳入了计算。还有一些结论直接总结如下：一次绕射后的劈作为再次辐射的源进行第二次绕射。设置全部的绕射边界最后结果更加精确。细分三角片的剖分让PO结果更加贴近MOM结果，但只是改善很少一点。增大正方体的电尺寸，比较全射线追踪和法向方向照射几种方式

7、，计算时间上的区别：需要说明的是它们的计算结果完全相同。全射线追踪设置VS卡计算时间如下：SUMMARYOFREQUIREDTIMESINSECONDSCPU-timeruntimeReadingandconstructingthegeometry2.8442.844Checkingthegeometry7.8447.843InitialisationoftheGreensfunction0.0000.000Calcul.ofcouplingforPO/Fock16.87516.875Calcul.ofmatrixA3.6723.672Calcul.of

8、vectorY(rightside)0.1090.110Solutionofth