FEKO中剖分尺寸設置之一二

     MLFMM是FEKO中最為常用的計算算法,其適用于電大尺寸目標輻射/散射問題的求解。

     MOM,MLFMM與PO(物理光學)均采用三角形單元進行剖分,剖分尺寸要求必須小于1/3波長,通常建議為1/8波長~1/10波長,但是在實際工程中,得依據(jù)具體問題具體分析,核心的思想:對于電流變化較為劇烈的地方進行細剖分,以充分精確反映該區(qū)域的電流變化情況,從而保證計算精度;對于電流變化相對舒緩的區(qū)域進行粗剖分,在不影響計算精度的前提下,提高計算速度。

(一)自動剖分

    FEKO mesh通過(1)局部剖分尺寸設置local mesh(可針對edge,face以及region進行局部剖分)和(2)全局剖分create mesh來控制剖分尺寸。其中全局剖分提供了fine(~1/24波長),standral(~1/12波長)l,coarse(~1/8波長),custome四種剖分尺寸的選擇,其中前三種是系統(tǒng)自動設置剖分尺寸,custome為自定義剖分尺寸。剖分優(yōu)先級:local mesh>create mesh。

6.png(二)散射問題(不含有許多精細結構,磁性高損耗高介電材料的計算問題)

     對于一般的散射問題(連續(xù)性較好的電大尺寸金屬或介質(zhì)散射體),比如介質(zhì)天線罩,電大尺寸金屬體的計算。由于沒有激勵源,也不存在復雜精細結構,電流變化相對舒緩,剖分尺寸設置為1/4~1/5空氣波長,便能獲得很好計算精度,如圖所示為一個77GHz防撞雷達天線罩計算模型,其中藍色曲線和紅色曲線分別為按1/5波長和1/10波長進行剖分后的方向圖計算結果,由圖可知:兩者方向圖吻合較好,說明即使處于天線輻射近場,天線罩按1/4~1/5空氣波長進行剖分,也可獲得較高的計算精度。

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(三)散射問題(含有復雜精細結構或磁性高損耗高介電材料的計算問題)

         對于含有大量復雜精細結構的計算(如周期性材料FSS等)以及含有磁性,高損耗,高節(jié)電的材料(如吸波材料等),電流變化較為劇烈,需要相應的減小剖分尺寸。

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(四)輻射問題

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        對于還有饋電結構的輻射問題(如天線的計算),對于饋電結構和輻射結構必須進行精細剖分才能獲得較高的計算精度,而對于非輻射結構部分可以采用粗剖分,其對計算精度影響較小。如圖所示為一微帶天線的剖分示意圖,下圖為對微帶輻射貼片分別采用1/8lam,1/10lam,1/20lam,1/24lam以及1/46lam尺寸進行剖分后計算的結果,由圖圖可知:隨著剖分精度的提高,計算結果不斷變化,其中1/24lam剖分精度對應的計算結果與1/46lam的計算結果基本一致,說明計算結果基本基本收斂,計算精度可以保證。因此對于對于微帶饋電結構和輻射貼片采用1/24介質(zhì)波長(與自動剖分中fine標準一致),方才獲得可以接受的計算精度,而對于貼片以外的介質(zhì)和金屬地則采用1/5空氣波長,計算精度影響不大

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