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计算电磁学各种方法比较和电磁仿真软件(四)

2020.9.28

Sonnet

是一种基于矩量法的电磁仿真软件,提供面向3D平面高频电路设计系统以及在微波、毫米波领域和电磁兼容/电磁干扰设计的EDA工具。SonnetTM应用于平面高频电磁场分析,频率从1MHz到几千GHz。

主要的应用有:微带匹配网络、微带电路、微带滤波器、带状线电路、带状线滤波器、过孔(层的连接或接地)、偶合线分析、PCB板电路分析、PCB 板干扰分析、桥式螺线电感器、平面高温超导电路分析、毫米波集成电路(MMIC)设计和分析、混合匹配的电路分析、HDI 和LTCC 转换、单层或多层传输线的精确分析、多层的平面的电路分析、单层或多层的平面天线分析、平面天线阵分析、平面偶合孔的分析等。

FEKO

FEKO是德语Feldberechnung bei Korpern mit beliebiger Oberflache(任意复杂电磁场 计算)首字母的缩写。

本产品用于复杂形状三维物体的电磁场分析。FEKO是针对天线设计、天线布局与电磁兼容性分析而开发的专业电磁场分析软件,从严格的电磁场积分方程出发,以经典的矩量法(MOM:Method Of Moment)为基础,采用了多层快速多级子(MLFMM:Multi-Level Fast Multipole Method)算法在保持精度的前提下大大提高了计算效率,并将矩量法与经典的高频分析方法(物理光学PO:Physical Optics,一致性绕射理论UTD:Uniform Theory of Diffraction)无缝结合,从而非常适合于分析天线设计、雷达散射截面(RCS)、开域辐射、电磁兼容中的各类电磁场分析问题。

5.0以后的Feko版本更是混合了有限元法(FEM:Finite Element Method),能更精确的处理多层电介质(如多层介质雷达罩)、生物体吸收率的问题。Feko通常处理问题的方法是:对于电小结构的天线等电磁场问 题,FEKO采用完全的矩量法进行分析,保证了结果的高精度。对于具有电小与电大尺寸混合的结构,FEKO既可以采用高效的基于矩量法的多层快速多极子 法,又可以将问题分解后选用合适的混合方法(如用矩量法、多层快速多级子分析电小结构部分,而用高频方法分析电大结构部分),从而保证了高精度和高效率的完美结合,因此在处理电大尺寸问题如天线设计、RCS计算等方面,其速度和精度均无以伦比。

采用以上的技术路线,Feko可以针对不同的具体问题选取不同的方法来进行快速精确的仿真分析,使得应用更加灵活,适用范围更广泛,突破了单一数值计算方法只能局限于某一类电磁问题的限制。


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