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1、目录1概述2求解技术3主要应用4流程模块1.4.1 CADFEKO2.4.2 EDITFEKO3.4.3 POSTFEKO5技术特点1.5.1 FEKO针对电大尺寸电磁问题2.5.2 多层快速多极子3.5.3 高效并行技术4.5.4 单站RCS快速收敛技术5.6.7.8.9.10.1概述EMSS公司旗下的FEKO软件是一款强大的三维全波电磁仿真软件。EMSS公司成立于上个世纪的九十年代初期,在创始人GronumSmith博士领导下,将80年代盛行的数值方法矩量法(MOM)成功引入到FEKO,在此基础上又引入了多层快速多极子(MLFMM)[1],FEKO是世界上
2、第一个把该方法推向市场的商业软件。该方法使得精确分析电大问题成为可能。FEKO支持有限元方法(FEM),并且将MLFMM与FEM混合求解,MLFMM+FEM混合算法可求解含高度非均匀介质电大尺寸问题。特别适合结构之间通过自由空间耦合的问题,MLFMM区域(例如辐射区域)和FEM区域(例如介质区域)之间的空间并不需要划分网格,这使得矩阵规模很小,因此需要的计算资源很少;FEKO采用基于高阶基函数(HOBF)的矩量法,支持采用大尺寸三角形单元来精确计算模型的电流分布,在保证精度的同时减少所需要的内存,缩短计算时间;FEKO还包含丰富的高频计算方法,如物理光学法(P
3、O),大面元物理光学(LargeelementPO),几何光学法(GO),一致性几何绕射理论(UTD)等,能够利用较少的资源快速求解超电大尺寸问题。基于强大的求解器,FEKO软件在电磁仿真分析领域尤其是电大尺寸问题的分析方面优势突出,成为电磁仿真领域的领军产品。2求解技术核心算法算法特点应用方向矩量法(MOM)基于麦氏积分方程,精度高,特别适合计算一般电尺寸及电小问题,例如:线天线、微带天线、微波器件、微带电路、小型天线阵列等ACA技术非常适合稠密问题,如包含复杂介质的问题或频率低几何尺寸却很大的问题,此方法计算效率高。多层快速多极子(MLFMM)MLFMM方
4、法是基于分组思想,分组逐层计算单元间的相互作用,内存需求正比于为N*log(N),这种方法非常适合电大尺寸结构的辐射与散射问题。有限元(FEM)有限元算法非常适合计算复杂介质、精细结构的模型。多层快速多极子+有限元(MLFMM+FEM)混合方法处理包含电大载体和复杂介质体的目标体,多极子方法仿真电大尺寸部分,有限元算法仿真精细部分或复杂介质。高阶矩量法(HighOrderMoM)基于高阶基函数(HOBF),支持采用大尺寸的三角形单元来精确计算模型的电流分布。大尺寸的单元意味着更少的单元数和未知量,在保证精度的情况下减少所需内存,缩短计算时间,适合于电大尺寸的辐
5、射和散射问题。Windscreen技术风窗天线仿真专用技术,计算精度好,仿真效率高,适合如汽车等风窗天线相关行业。平面格林函数适合平面微带电路、天线。介质体不需要划分网格,计算速度快,可用于大规模微带结构问题仿真以及模拟无限大地平面和海平面。物理光学(PO)网格划分与矩量法规则一致,添加了福克电流来提高精度。适合电大尺寸天线、天线布局、雷达隐身等问题的快速计算。大面元物理光学(LE-PO)该方法可以采用与波长相当甚至几个波长的尺度剖分目标,大大降低了目标的网格数量。对于超电大问题如舰船,相对传统物理光学,采用此大面片PO方法,可大大提高计算速度,扩展求解问题的
6、规模。几何光学(GO)网格仅需要与几何拟合即可,非常适合超电大尺寸问题的辐射与散射分析,例如天线罩、反射面天线、介质透镜天线等问题。一致性绕射(UTD)UTD是一种渐近方法,结构的尺寸不再影响内存需求3主要应用1、天线分析2、共形天线设计3、阵列天线设计、4、天线罩分析设计5、多天线布局分析6、RCS隐身分析[2]7、生物电磁-SAR8、复杂线缆束EMC9、微波电路和射频器件l0、系统的EMC(电磁兼容)。4流程模块CADFEKO1、强大的模型建立、导入和模型修复功能,提供各种常见CAD模型的导入接口:Unigraphics;Catia、ProEngineer
7、、Parasolid、IGES、ACIS等;2、可以导入复杂的CAE网格模型如:FEMAP、Nastran、Ansys、Patran、STL、Abaqus等;3、介质材料、金属材料、多层薄层介质、阻抗层、支持频变材料等4、全面的馈电端口:波导端口(同轴端口、矩形波导、圆波导)、微带、线端口、棱边馈电端口、FEM模式馈电端口等,准确计算端口参数;5、计算方法(MoM、高阶MoM、MLFMM、FEM、GO、PO、LE_PO及UTD等)的设定;6、集成了丰富的优化算法,如单纯形法、遗传算法、粒子群算法以及网格快速搜索法等,可方便实现多参数、多目标优化;7、计算参数(
8、近场、远场、电流、S参数及SAR分析等
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