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feko软件介绍.doc

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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 Gronum Smith 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(PO),大面元物理光学(Large element PO),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(High Order MoM)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、Pro Engineer、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
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