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各位同学大家好
今天这节课
以喇叭天线的仿真为例
为大家介绍Feko软件的使用
我是本节课的主讲 卢宏达
Feko的名称来源于德语
它的中文含义是
可以针对任意形状的物体
进行电磁场的计算
是一款功能十分强大的软件
那么 从这张图我们可以看出
Feko的主要功能有哪些呢
天线单元的仿真
天线布局的涉及
阵列的合成
射频识别
雷达散射截面等仿真内容
它都可以胜任
我们这里以喇叭天线的仿真为例
介绍一部分Feko的使用方法
对于天线来说
我们通常在CADFeko中对模型进行建立
我们打开CADFeko软件的主界面
点击Create a new model
我们就可以进入模型建立的界面了
Cadfeko的初始主界面如图所示
分为很多部分
绝大部分是比较人性化的设定
通过英文名称
我们可以比较容易的了解到
他们各自的作用
顶部是菜单栏
从Home 到 Display option
每部分下都有相应的功能按键
方便我们进行选用
左边我们可以看到有一栏内容
包括
Construction
和 Configuration 两部分内容
分别主要对应模型的结构部分
以及性能部分
在结构部分完成对模型的辅助设计
在Definition这里
我们可以看到有
变量
媒质
工作平面
三部分的内容
变量部分可以便捷的帮助我们
对模型进行修改
避免进行冗余的操作
媒质部分顾名思义
可以在这里设定不同的介质材料
工作平面也可以辅助我们进行快速的建模
首先我们建立一个喇叭形状
我们在菜单栏中选取Construct
然后选择flare模块
就会出现图中的结构
各种体模型的建立方式大同小异
但有一点需要注意
这里有一处需要进行设置
就是选择模型建立是基于中心的
还是基于端点的
这关系到尺寸确定的方式
这里我们基于原点进行建模
尺寸设置支持两种形式
一种是设置好的变量可以直接填入
一种是直接填入数值
单位默认为在Home菜单下
model unit对话框里
设置的单位
其他部分的模型建立
也是依照此规则
这里就不再赘述了
接着我们选择flare的上表面
使用Delete功能
这样
喇叭天线的物理模型
就已经建立完毕了
接着我们看到
在Geometry下面
选择模型相应模块后
左下角会出现
Edges Faces Regions
三个部分
右边所显示的颜色
如果与Media中所显示的颜色对应的话
就代表了它所对应的媒质
比如上图所表示的就是这两个区域中
媒质都是理想金属导体
通过右键对其进行编辑
可以选择不同的媒质
那么 同样的道理
对Edges Faces编辑
也会有相同的效果
对该喇叭天线来说
Medium可以设定为自由空间
所有的面设定为理想导体
到此
我们完成了物理结构部分的基本设定
下面进行configuration部分的设定
在Configuration部分中
我们在Definition菜单下
可以看到Global设置
其中有频率和源两部分的设置
在频率部分
我们可以设定频率扫描的范围
而在源部分
可以对它的激励的方式进行设置
常用的有电压源 波导源 平面波等等
这里我们直接使用波导源
频率方面
我们设定为10GHz
我们并没有设定频率扫描
这个图中所示的部分
可以对求解进行设定
根据不同的需求
使用不同的计算方法进行
以节约仿真时间
Global下还有一栏
Configuration specific部分
这个部分主要
是对求解的内容进行设置
我们只有在这部分进行了设置
才可以在仿真后处理中
看到你想要的数据
因此
这部分需要在仿真前考虑完备
在Request上点击右键
便可以进行这方面的设置
这样
我们在CADfeko模块里的
建模内容就完成了
下面进行网格的剖分
在开始菜单中选择
Create mesh这一项
可以选择标准网格
精细网格
或者粗糙网格
当然也可以自定义网格
设置完成后
在模型中可以比较明显的
看到许多白色的线
这就是剖分好的网格
接下来
在Solve Run下面点击Feko Solver
开始运行仿真器
便会出现这张图里所示的界面
界面中显示了仿真过程的详细信息
仿真完成后
我们就要进入PostFeko模块
也就是结果后处理模块
界面风格与CADFeko类似
但是细节功能发生了变化
在这个模块中
可以看到
之前在CADFeko所设定的求解内容
这里都有一一对应
可以点击想要观察的结果
对其进行分析
这里我们以二维表格为例
那么E面方向图的结果
像这张图中所示
右边的菜单栏非常直观
可以对它的单位 角度等等参数
做详细的设置
设置完成后
E面方向图便显示在了界面中
上面的菜单栏中
有进行数据处理的功能
可以直接获取具体数值
同理
我们还可以获取
H面的方向图
可以看到
方向图基本符合喇叭天线的基本特征
当然
还可以得到极坐标方向图
除方向图外
通过该模块
还可以观察其他远场特性
比如轴比
使用类似的操作方式
也可以看到它的反射系数
另外如果我们在CADFeko中设定了
电流观察目标
也可以
在这里看到它的电流分布
好
上述内容只是针对喇叭天线仿真
与Feko软件相关的知识介绍
这只是这款软件功能的一小部分
希望大家能够围绕自己的天线设计工作
去发现Feko更多更强大的用法
好 简单的Feko介绍到这里就结束了
希望可以帮助到大家
这节课就到这里
谢谢
-课程概论
--课程概论
-1.1 天线发展史
-第一章 习题
--第一章 习题
-2.1 麦克斯韦方程
-第二章 习题
--第二章 习题
-3.1 天线的基本参量(上)
-3.2 天线的基本参量(下)
-第三章 习题
--第三章 习题
-4.1 单螺旋天线
-4.2 双螺旋天线
-4.3 四臂螺旋天线及阵列的设计
-第四章 习题
--第四章 习题
-5.1 振子天线(上)
-5.2 振子天线(下)
-5.3 八木天线设计
-5.4 HFSS介绍与简单应用
-第五章 习题
--第五章 习题
-6.1 喇叭天线(上)
-6.2 喇叭天线(下)
-6.3 FEKO软件的简单介绍
-6.4 SOLIDWORKS的使用方法
-第六章 习题
--第六章 习题
-7.1 微带天线概论
-7.2 微带天线分析方法与设计
-7.3 微带天线设计实例
-7.4 微带天线制作工艺
-7.5 8mm平面微带阵列天线设计实例
-第七章 习题
--第七章 习题