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等效源法在FEKO中的应用波导阵列天线FEKO V5.4系列培训 安世亚太(PERA Global)科技(北京)有限公司 概述 为什么采用等效方法(必要性) 对于复杂(如计算未知量大)的问题(如天线罩、天线布局等), 可以通过问题的分解，有效地采用近场或远场等效的方法来把问题简化，降低计算的复杂度，使不能或勉强可以求解的问题能够求解； 可以有效地提高问题的计算效率 FEKO中的等效方法列举 近场等效法(AP):对于辐射体(天线、设备等)的空间辐射, 可以用封闭(或非完全封闭)包络面上的辐射近场来等效, 即用辐射体的近场作为二次辐射源 远场等效法(AR): 对于辐射体(天线、设备等)的空间辐射, 可以采用其远场辐射数据来等效该辐射体的空间辐射, 即把辐射体作为一个点源, 采用远场等效一般要考虑的条件即原则: R = ?2*lambda*D/(pi^2) 其中D为最大辐射方向系数，lambda是空气中的工作波长，R是辐射体与载体(天线罩、辐射体的载体等)之间的距离 电偶极子(A5)与磁偶极子(A6): 任何一个辐射源都可以等效为多个电偶极子与磁偶极子的组合, 所以近场等效中的AP卡最终都转换成多个A5+A6的组合 通过计算得到的近场磁场借助于公式I_e = (n x H)*dA得到A5的幅度； 通过计算得到的近场电场借助于公式I_m = (-n x E)*dA 得到A6的辐射； 这些等效方法主要的应用场合: 1:天线罩、2:反射面及阵列天线、3: 多天线布局、4:包括多个辐射源的复杂系统EMC、5: 等等 举例说明 以3x3矩形阵列天线为例, 采用参数化来演示AP卡在FEKO中的应用 练习FE卡的使用(注意FE的排列顺序是按照其名称来进行排序的(***)、每一个FE卡计算得到的近场数据由定义的Start和End来决定-可以通过亲自调整来体会) 练习AP卡的使用(AP卡是通过读取FE计算得到的近场数据，所以对于多个AP要注意其顺序) 采用辐射体周围非封闭包络面(口径面-取主要贡献)上的场信息来模拟其辐射 目的 通过该教程达到以下目的: 1、熟练掌握FEKO的操作； 2、FEKO中近场的设定及计算 3、FEKO中AP卡的设定 4、了解近场计算(FE)中的设定参数与AP卡中设定的参数之间的关系，这非常重要: CadFEKO工作界面描述 例一:3x3矩形阵列天线 定义主要的参数 打开Cadfeko, 创建“horn_array_3x3.cfx” 通过双击“树形管理器”中的参数定义“Variables”节点添加参数: 依次定义以下主要参数: freq=3.0e9 lam = c0/freq sf=0.001 step=lam/2 steps=step*2 wg_a=72*sf wg_b=34*sf wg_L=90*sf flare_a=72*sf flare_b=100*sf flare_h=100*sf horn_w=flare_a*0.9 horn_h=flare_b*0.9 n_x=11 n_y=21 定义计算近场: NearField1 在“树形管理器”选中“Solution-Calculation”点击鼠标右键选择“Request near fields”: Postion: Start: (-horn_h/2, -horn_w/2,0); End: (horn_h/2, horn_w/2,0) Increment: (horn_h/(n_x-1), horn_w/(n_y-1),0) Coordinate: Coordinate System: Cartesian Origin: (-steps, -steps-lam/60/2, 0) Label: NearField1 Advanced: 选中Export fields to ASCII file (*.efe, *.hfe) Create 定义计算近场: NearField2 定义NearField2 Postion: (与NearField1相同的设置) Start: (-horn_h/2, -horn_w/2,0); End: (horn_h/2, horn_w/2,0) Increment: (horn_h/(n_x-1), horn_w/(n_y-1),0) Coordinate: Coordinate System: Cartesian 修正 Origin: (0, -steps-lam/60/2, 0) Label: NearField2 Advanced: 选中Export fields to ASCII file (*.efe, *.hfe) Create 定义计算近场: NearField3 定义NearField3 Postion: (与N