FEKO入门完全手册(final) (1).pdf

FEKO是一款由南非EMSS公司研发的三维电磁场仿真软件，其基础是基于积分方程方法求解麦克斯韦方程组的通用仿真工具。自1996年首次发布以来，FEKO经历了多次版本升级，不断融入新的计算方法，提升了原有算法的性能和适用范围。特别是在分析电大尺寸问题方面，FEKO受到了行业内的广泛赞誉，拥有众多用户。 FEKO软件套装由几个主要部分组成，包括建模分网前处理模块CADFEKO，高级前处理模块EDITFEKO，计算底层执行模块Prefeko、FEKO、timefeko等，以及后处理模块POSTFEKO。这些模块中，CADFEKO、EDITFEKO和POSTFEKO为用户提供了图形操作界面，便于用户通过图形界面操作软件。FEKO支持在多种硬件和软件平台上运行，包括Intel和AMD平台，32位或64位平台，以及并行平台。虽然FEKO主要提供Windows和Linux平台下的图形界面，但其底层计算可以在各种Unix系统上进行。 FEKO的界面自5.0版本起有了全新的图形化界面设计，使得用户操作更加直观易用。5.3版本后，用户还可以在CADFEKO环境中完成优化设置，进一步提高了软件的易用性。 FEKO具备多项特点，其中最重要的是基于经典的矩量法（MoM）并融合了高效的多层快速多级子方法（MLFMM），这是FEKO计算效率大幅提升的关键。此外，FEKO还支持有限元方法（FEM）特别适合处理非均匀介质的问题，以及多种高频近似算法。FEKO在处理电大尺寸问题时具有明显优势，其矩量法与高频方法的结合大大扩展了可求解问题的规模。FEKO在计算辐射、散射等问题时不需要设置截断边界，无数值色散误差，求解精度高且收敛性好。 混合仿真技术是FEKO的另一大特点，它通过混合使用各种仿真方法大大降低了计算量和存储需求，保证了求解电大尺寸问题的高效率。FEKO还提供了友好的用户界面和完善的CAD接口，方便用户进行建模和仿真操作。此外，FEKO的并行计算能力也非常强大，其并行效率因子高达0.8。 FEKO还可以与CableMod和PCBMod模块接口，处理从芯片、器件、电缆到机箱、系统等的EMC/EMI问题。这些模块之间的接口能够自动调整频率间隔，并采用混合方法来分析复杂电磁环境。 FEKO在算法基础方面，主要介绍了计算电磁学算法的分类，重点阐述了积分方程方法，包括MoM（Method of Moments）方法和MLFMM（Multi-Level Fast Multipole Method）方法。MoM是一种用于求解电磁问题的数值技术，而MLFMM是用于加速MoM求解过程的算法。FEKO还与其他算法进行了比较，展示了其在不同电磁问题分析中的优势和特点。 此外，FEKO还涉及了一系列的专业概念和术语，这些术语是理解和使用FEKO软件的关键。例如，在分析电磁问题时会涉及到集总参数、趋肤效应、损耗、生物体吸收等影响，这些都是用户在仿真过程中需要考虑的因素。 综合FEKO的功能和特点，可以看出该软件在电磁场仿真领域的强大实力。特别是在电大尺寸问题分析和高频近似算法方面的应用，使得FEKO成为了工程师和研究人员在电磁兼容性（EMC）、电磁干扰（EMI）分析，以及复杂电磁环境仿真中的重要工具。