FEKO软件的计算电磁学算法详解

"本文档是关于计算电磁学算法的分类，特别是非线性系统相关的课后习题答案的英文版，介绍了FEKO软件的入门、进阶和算法理论基础。" 在计算电磁学中，算法的选择对于求解复杂的电磁问题至关重要。根据历史发展和技术特性，电磁学求解方法可以分为三个主要阶段： 1. **解析方法**：早期的电磁问题求解依赖于理论公式的解析方法，例如mie散射理论和WKB方法。这些方法适用于解决特定的、相对简单的电磁问题。 2. **高频方法**：针对高频电磁波现象，包括物理光学方法（PO）、一致性绕射理论（UTD）、几何光学（GO）和弹跳射线方法（SBR）。这些方法主要用于近似处理波长远小于结构尺寸的问题。 3. **数值方法**：数值方法是解决低频电磁问题的主要手段，分为积分方程方法和微分方程方法。积分方程方法，如矩量法（MoM）及其优化的多层快速多级子算法（MLFMM），还有自适应算法（AIM）和CG-FFT等快速算法。微分方程方法包括有限元方法（FEM）和时域有限差分（FDTD）算法，它们能处理更广泛的电磁问题，包括结构内部和周围的场分布。 FEKO软件，作为一款强大的三维电磁场仿真工具，基于积分方程方法，尤其是矩量法，用于求解麦克斯韦方程组。它由多个模块组成，包括建模和分网的CADFEKO、高级前处理的EDITFEKO、计算核心的Prefeko、FEKO和timefeko，以及结果后处理的POSTFEKO。FEKO支持多种操作系统和硬件平台，提供用户友好的图形用户界面，便于用户进行电磁问题的建模、求解和结果分析。 FEKO的算法不断更新，随着技术进步，其在电大尺寸问题的分析上表现出色，拥有广泛的用户群体。此外，EMSS公司在全球范围内设有研发中心和分销网络，确保软件的持续改进和优化。在中国地区，FEKO的独家代理是安世亚太科技（北京）有限公司，提供本地化的技术支持和服务。 通过学习和理解这些计算电磁学算法，工程师和研究人员能够选择适合特定问题的求解方法，提高模拟精度和效率。