电磁仿真软件：FEKO二次开发_（10）.模型参数化与优化设计.docx

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模型参数化与优化设计

参数化建模原理

在电磁仿真软件FEKO中，参数化建模是一种强大的工具，它允许用户通过定义变量和参数来控制模型的几何形状、材料属性、源激励等。参数化建模不仅提高了模型的灵活性和可重用性，还使得模型的修改和调整变得更加方便。通过参数化建模，用户可以轻松地改变模型的某些特征，而无需重新创建整个模型。

几何参数化

几何参数化是指在FEKO中通过变量来控制几何体的尺寸和位置。例如，可以通过定义变量来控制天线的长度、宽度和高度，从而在不同的仿真场景中快速调整天线的尺寸。

示例：参数化天线模型

假设我们要创建一个参数化的矩形贴片天线模型。首先，定义一些变量来控制贴片的尺寸和位置。

--定义变量

localpatchLength=50--贴片长度(mm)

localpatchWidth=30--贴片宽度(mm)

localpatchHeight=1--贴片高度(mm)

localsubstrateHeight=3--基板高度(mm)

localsubstrateEpsilon=4.4--基板介电常数

--创建基板

localsubstrate=model.Geometry:CreateBlock(0,0,0,patchLength,patchWidth,substrateHeight)

substrate.Material=FR4--设置基板材料

--创建贴片

localpatch=model.Geometry:CreateBlock(0,0,substrateHeight,patchLength,patchWidth,patchHeight)

patch.Material=Copper--设置贴片材料

--创建仿真设置

localsim=model.Simulation:CreateSimulation()

sim.Frequency:DefineRange(1e9,5e9,100)--设置频率范围

在这个示例中，我们定义了几个变量来控制贴片天线的尺寸和基板的属性。通过这些变量，我们可以轻松地修改贴片的长度、宽度、高度以及基板的高度和介电常数，而无需重新创建整个模型。

材料参数化

材料参数化是指在FEKO中通过变量来控制材料的属性，如介电常数、磁导率、损耗角正切等。这使得用户可以在不同的仿真场景中快速调整材料属性，以评估不同材料对电磁性能的影响。

示例：参数化基板介电常数

假设我们要评估不同介电常数的基板对天线性能的影响。我们可以通过定义变量来控制基板的介电常数，并在仿真中进行调整。

--定义变量

localsubstrateEpsilon=4.4--基板介电常数

--创建基板

localsubstrate=model.Geometry:CreateBlock(0,0,0,patchLength,patchWidth,substrateHeight)

substrate.Material=FR4--设置基板材料

--设置基板介电常数

substrate.Material.Epsilon=substrateEpsilon

--创建贴片

localpatch=model.Geometry:CreateBlock(0,0,substrateHeight,patchLength,patchWidth,patchHeight)

patch.Material=Copper--设置贴片材料

--创建仿真设置

localsim=model.Simulation:CreateSimulation()

sim.Frequency:DefineRange(1e9,5e9,100)--设置频率范围

通过定义变量substrateEpsilon，我们可以在不同的仿真场景中调整基板的介电常数，以评估其对天线性能的影响。

源激励参数化

源激励参数化是指在FEKO中通过变量来控制源激励的属性，如电流、电压、功率等。这使得用户可以在不同的仿真场景中快速调整源激励的参数，以评估不同激励条件下的电磁性能。

示例：参数化电流源

假设我们要创建一个参数化的电流源，并评估不同电流值对天线性能的影响。我们可以通过定义变量来控制电流源的电流值。

--定义变量

localcurrentAmplitude=1--电流幅值(A)

--创建基板

localsubstrate=model.Geometr