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FEKO进阶道路上的一些常见技巧(一)

10月前浏览1131

作者介绍

Altair高级电磁仿真工程师,负责FEKO软件的技术支持工作,参与编著的《FEKO仿真原理与工程应用》已成为FEKO仿真工程师人手一本的畅销书。



本文将将从1)CADfeko的前处理,2)CADfeko求解设置,3)POSTfeko处理三个方面详细介绍FEKO进阶过程中针对一些常见问题的操作方法。这些操作技巧可以帮助设计师显著提高FEKO使用过程中操作效率。

模型单位修改与尺寸失配调整

CADFEKOHome菜单,点击Model unit,选择需要的默认单位形式,也可以直接3D视图右下角,设置单位形式。

    

模型导入后,完成默认单位形式的设置后,测量模型大致尺寸,经常会出现尺寸与实际模型尺寸存在倍数之差(模型尺寸失配),此时可以在transform->scal中通过模型缩放操作(Factor为缩放比例)来进行调整。

布尔操作撤销与模型提取技巧

当模型做完布尔运算,并且文件已经保存,并重新打开后,无法进行撤销布尔运算的操作。如下图,如果需要撤销模型的Union操作。可以选中Union内部的模型,拷贝出来,删除原始的Union模型。需要注意,当模型中端口或者材料设置时,拷贝出来后失去该属性,需要重新定义。

除了对体模型进行这样的操作,还可以灵活使用Ctrl+K对模型中的线段和面进行进行提取,并对提取的线和面模型进行再处理可以极大提高模型处理的效率。

排队计算的设置方法

仿真计算中,设计师通常会同时完成多个求解模型的设置,然后希望后台能自动完成顺序计算,这样可以有效减少重复提交计算的操作,提高工作效率,充分利用计算资源。此时就可以利用排队计算功能。排队计算分为两种情况:1)计算文件在同一文件夹下;2)计算文件在不同文件夹下。

1)计算文件在同一文件夹

准备好需要计算的工程文件拷贝到相同的文件夹下,新建自动执行脚本runproject.txt,编辑执行脚本(注明计算文件名和并行计算核数)->将执行脚本的后缀修改为.bat格式->点击CADFEKO启动该文件夹中任意工程文件->Solve/Run菜单下的Feko terminal,输入runproject.bat,运行即可。

运行后,软件自动按照排队的任务逐一计算,当中间有计算任务出现错误时,自动跳到下一个任务继续计算。

2)计算文件在不同文件夹

工程分别在不同的文件夹中时,需要在可执行文件中增加一行:cd 工程文件夹,例如下图:cd D:\Temp\feko\antenna1,软件将会依次进入对应的文件夹进行计算。

周期边界条件定义与常见应用

周期边界条件可以用于天线单元与材料透波/反射分析,针对频率选择表面等超材料材料的研究,可以利用周期边界进行材料传输特性的仿真与设计;针对阵列天线,利用周期边界条件可以快速完成大规模阵列的方向图计算,并生成远场等效源用于环境仿真。

以天线阵列仿真为例。支持任意天线单元形式,支持线端口、棱边端口、波导端口等。Construct>Planes/arrays>Periodic boundaries。在弹出对话框,分别定义周期边界的开始点(按住Ctrl+Shift,鼠标左键拾取模型中的点)、终点1,终点2,开始点与终点1形成矢量U1,开始点和终点2形式矢量U2U1U2完成周期边界条件的定义。如图所示,选择波束扫描方式,分为两种:1)通过馈电相位设置;2)通过波束扫描角设置。

完成馈电设置,如图所示,在远场求解定义中advance中设置阵列的规模(如图所示为10*20),完成设置后,即可进行仿真计算,计算结果如图所示,所得方向图为微带阵列天线的方向图,可以将此远场计算结果导出作为等效源,用于复杂电磁环境的仿真,可以极大的提高计算效率。


网格查找方法

FEKO进行计算的过程中,经常会遇到因为网格的bug导致计算报错的问题,此时可以通过网格查找的功能找出有Bug的网格。POSTFEKO中支持网格查找(尚不支持在CADFEKO中查找网格,如果可以,将会更加方便),仿真计算出错时,通常会在out文件中输出错误的面网格、线段网格的编号。可以通过查找编号找到有问题的网格的具体 位置,方便对模型进行处理。操作方法为:启动POSTFEKO3D视图下选择主菜单Mesh>Find elements->选择单元类型和编号,点击Add annotation,即可在模型中定位网格位置,如果想要显示的更为清晰,可以在mesh中显示模型网格边(选择Edges)。


不同模型计算结果对比

仿真计算中,通常需要将不同模型的计算结果进行比较。在POSTFEKO中Home>Add model,读入不同工程的*.fek或者*.bof格式的文件。说明:导入fek文件文件会显示网格模型,支持3D2D结果显示,导入bof文件,只能显示2D结果。

全文介绍了模型线/面/体的提取方法,模型尺寸失配调整方法,周期边界条件使用方法,排队计算设置,网格设置等一些进阶方法,熟练掌握可以帮助设计师显著提高建模仿真效率。

来源:电磁CAEer
FEKO理论材料Altair
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-06-29
最近编辑:10月前
电磁CAEer
专注于FEKO,HFSS,CST等电磁仿真...
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