电磁仿真软件：Altair Feko二次开发_（14）.电磁仿真案例分析.docx

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电磁仿真案例分析

在本节中，我们将通过具体的案例来分析如何使用AltairFeko进行电磁仿真，并探讨二次开发的应用。通过这些案例，读者可以更好地理解如何利用Feko的API和脚本功能，实现更高效的建模和分析流程。

1.天线设计与仿真

1.1基本天线模型的建立

在AltairFeko中，建立一个基本的天线模型是进行电磁仿真的第一步。我们将以一个简单的单极子天线为例，详细说明建模过程。

1.1.1创建几何模型

首先，我们需要在Feko中创建单极子天线的几何模型。可以通过Feko的图形用户界面（GUI）或者使用脚本进行建模。

1.1.1.1使用GUI建模

打开Feko软件。

选择“NewModel”创建一个新的模型。

在“Geometry”选项卡中，选择“CreateWire”工具。

设置线的起点和终点坐标，例如起点为(0,0,0)，终点为(0,0,1)。

设置线的半径，例如0.005米。

1.1.1.2使用脚本建模

#导入Feko的API

frompyfekoimportModel,Wire,Source,FrequencyRange

#创建一个新的模型

model=Model()

#创建单极子天线

wire=Wire(model,[0,0,0],[0,0,1],0.005,Wire1)

#设置频率范围

freq_range=FrequencyRange(model,1e6,1e9,100,FreqRange1)

#保存模型

model.save(single_pole_antenna.fek)

1.1.2设置材料属性

在建立几何模型后，需要设置天线的材料属性。单极子天线通常使用导电材料，如铜。

1.1.2.1使用GUI设置材料属性

在“Materials”选项卡中，选择“AddMaterial”添加新的材料。

输入材料名称，例如“Copper”。

设置材料的电导率和相对介电常数，例如电导率5.8e7S/m，相对介电常数1。

1.1.2.2使用脚本设置材料属性

#导入材料属性类

frompyfekoimportMaterial

#创建材料

copper=Material(model,Copper,5.8e7,1)

#将材料应用到天线上

wire.material=copper

#保存模型

model.save(single_pole_antenna.fek)

1.1.3设置激励源

设置激励源是进行电磁仿真的关键步骤。我们将使用电压源作为激励。

1.1.3.1使用GUI设置激励源

在“Sources”选项卡中，选择“AddVoltageSource”添加新的电压源。

选择天线的线段作为激励点。

设置电压源的参数，例如电压1V，相位0度。

1.1.3.2使用脚本设置激励源

#导入电压源类

frompyfekoimportVoltageSource

#创建电压源

voltage_source=VoltageSource(model,wire,1,0,VoltageSource1)

#保存模型

model.save(single_pole_antenna.fek)

1.1.4运行仿真

设置完所有参数后，可以运行仿真并分析结果。

1.1.4.1使用GUI运行仿真

在“Solve”选项卡中，选择“SolveModel”运行仿真。

等待仿真完成。

在“Results”选项卡中查看仿真结果，例如方向图、驻波比等。

1.1.4.2使用脚本运行仿真

#导入求解器类

frompyfekoimportSolver

#创建求解器

solver=Solver(model)

#运行仿真

solver.solve()

#保存结果

model.save(single_pole_antenna.fek)

1.2天线性能分析

1.2.1方向图分析

方向图是评估天线性能的重要指标之一。我们将使用Feko的API来提取和分析天线的方向图。

1.2.1.1使用GUI提取方向图

在“Results”选项卡中，选择“Pattern”提取方向图。

选择需要分析的频率点。

查看方向图并进行分析。

1.2.1.2使用脚本提取方向图

#导入方向图类

frompyfekoimportPattern

#创建方向图对象

pattern=Pattern(model,freq_range,Pattern1)

#提取方向图