文章讨论了多种电磁仿真算法,包括积分方程(IE)、高频算法(PO, SBR)、混合算法(FEBI, IE-Region)及域分解算法(DDM, FA-DDM),并通过多个案例展示了它们在天线布局、反射面天线、大型平台等问题中的应用。此外,还介绍了时域算法和特征模算法(CMA)在仿真中的应用,如探地雷达和天线优化布局。这些算法的结合和优化,为解决复杂电磁问题提供了有效工具。
积分方程算法基于麦克斯维方程的积分形式,基于格林函数,所以可自动满足辐射边界条件,对于简单模型及材料的辐射问题,具有很大的优势。HFSS中的IE算法具有两种加速算法,一种是ACA加速,一种是MLFMM,分布针对不同的应用类型。ACA方法基于数值层面的加速技术,具有更好的普适性,但效率相比MLFMM稍差,MLFMM算法基于网格层面的加速,对金属材料,松散结构,具有更高的效率。
PO算法属于高频算法,非常适合求解大型问题,在适合其求解的问题中,具有非常好的效率优势。比如大平台上的天线布局,大型反射面天线等等。


Savant可以计算电大载体上的天线远场、近场以及天线与天线间的耦合作用。
案例10:FEM/IE混合算法结合DDM域分解技术,求解多反射面天线系统

案例11:FEM/IE/PO混合算法求解带FSS副反射面的大型卡塞格伦天线系统
FA-DDM算法是专门针对阵列天线等周期结构仿真的算法,利用了DDM的超线性加速特点,又利用了主从边界的周期性特点,通过精心设计,将大规模阵列问题通过DDM分散到多个节点上完成计算,得到精确结果。FA-DDM具有极好的计算效率和灵活性,已经成为阵列问题不可或缺的仿真算法。目前,只有HFSS软件具有该算法。

Characteristic Modes Analysis(CMA)技术用以计算结构的特征模,得出模式数目、特征角和近场远场、 模式权重系数modal significance,基于结构的基本谐振行为,在决定激励源的位置之前就能进行性能分析,该方法有助于选择天线类型以及布局位置,例如在MIMO应用中各模式之间固有的正交特性可以被用来提高天线单元之间的隔离度。
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