ALTAIR выпустила новую версию Feko 2023

В октябре текущего года компания Altair Engineering выпустила новую расширенную версию Feko 2023. Altair Feko 2023 является глобальным релизом и сегодня включает несколько электромагнитных приложений (newFASANT, WinProp, WRAP) в единую среду разработки. Пользователям с актуальной технической поддержкой понадобится новый файл запуска.

Feko это базовый код, промышленный стандарт полного трехмерного электромагнитного моделирования, предназначенный для решения широкого круга задач электродинамики. Применяется для проектирования и размещения антенн, моделирования микрополосковых антенн и цепей, моделирования диэлектрических сред, анализа задач рассеяния, в частности, эффективной поверхности рассеяния, исследования электромагнитной совместимости, кабельных систем, и для многих других задач в оборонной и аэрокосмической промышленности.

newFASANT дополняет Feko в задачах общих расчетов трехмерного электромагнитного поля. Предлагает специальные инструменты моделирования, предназначенные для сложных обтекателей с частотно-селективными поверхностями FSS, отражающих антенных решеток и ультраконформных зеркальных антенн, анализ эффекта Допплера, проектирование ультразвуковых систем, включая автомобильные, расчет эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) сложных тел и размещения антенн. Используются передовые способы решения, такие как метод моментов (MoM) в сочетании с методом характеристических базовых функций (CBFS), методы физической и геометрической оптики в сочетании с методами физической и геометрической теории дифракции (PO/GO/PTD, GTD/PO), а также многоуровневый быстрый мультипольный метод (MLFMM). Распараллеливание с помощью технологии MPI/ OpenMP позволяет эффективно решать задачи анализа электрически больших структур.

WinProp это пакет программ для исследования распространения радиоволн и планирования беспроводных сетей. Программа имеет широкую сферу применения и может использоваться для анализа систем как спутниковой, так и наземной связи, а также для моделирования распространения  радиоволн в различных условиях, а именно в сельской местности, в городской среде, внутри помещений. Инновационные модели распространения радиоволн, используемые в WinProp, обеспечивают высокую точность результатов расчета при малых временных затратах.

WRAP это комплексный инструмент для анализа распространения электромагнитных волн, размещения антенн и управления спектром. В программе WRAP анализ распространения радиоволн, зачастую проводимый на больших территориях с использованием множества передатчиков и приемников, сочетается с системным анализом, позволяющим учесть сложные нелинейные свойства оборудования.

Новое в Feko

В библиотеку компонентов CADFEKO (аналог Antenna Magus) добавленs 10 новых моделей антенн, включая антенны для тестирования электромагнитной совместимости, и 4 новые модели платформ.

Рис.1: Набор новых компонентов, доступных в библиотеке.

База данных материалов (Altair Material Data Centre) содержит диэлектрики, которые можно импортировать и использовать при моделировании в Feko.

На используемые методы решения налагается меньше ограничений:
- При использовании метода моментов, как в сочетании с методом геометрической оптики с лучевой трассировкой (MoM + RL-GO), так и без него (MoM), можно создать сетку на поверхности диэлектрика по принципу эквивалентности (SEP, surface equivalence principle),
- Диэлектрики с потерями могут использоваться при анализе характеристических гармоник,
- Требования, предъявляемые к нагрузке, снижены, что позволяет выполнить моделирование прямого соединения между внутренней и внешней областями на концах кабеля, используя гибридный метод MoM/MTL.

Добавлен новый инструмент AMRFEKO, позволяющий выполнить автоматическое адаптивное меширование на основе оценок ошибок при решении методом конечных элементов (FEM) непосредственно или в сочетании с методом моментов (MoM/FEM). Эту полностью автоматизированную программу можно запустить как из командной строки, так и из любого графического интерфейса Feko. Также она может использоваться на суперкомпьютере аналогично RUNFEKO.

При решении методами MoM и MoM/MLFMM используется новый подход к соединению участков исследуемого объекта. Он заключается в том, что участки, на которых границы элементов меширования расположены рядом, считаются соединенными вместе, даже если вершины треугольников на границах участков не совпадают. Объединение участков можно настроить в CADFEKO или EDITFEKO и визуализировать в POSTFEKO.

Рис.3: Изображение импортированного статического меширования автомобиля и параметризованной геометрии антенны в POSTFEKO. Зеленым выделены края, которые соединяются с помощью инструмента объединения Domain Connectivity.

CBFM является модификацией метода моментов (MoM), позволяющей сократить число неизвестных с помощью макробазисных функций. Данный способ теперь может также применяться в гибридном методе MoM/MLFMM. В некоторых случаях, например, при расчете моностатической ЭПР больших объектов, такой подход помогает добиться существенного повышения производительности по сравнению с MLFMM, при этом, обеспечивая такую же точность решения, как и используемый по умолчанию метод.

Рис.4: Пример расчета моностатического ЭПР самолета методами MLFMM и MoM/MLFMM.

Новое в WinProp

Измененный алгоритм назначения луча позволяет повысить точность результатов.

Рис.5: Изображение, полученное до (слева) и после (справа)
применения улучшенного алгоритма назначения луча..

Произвольные плоскости прогнозирования можно просмотреть в 2D режиме, выбирая нужную плоскость из выпадающего списка. В прошлых версиях просмотреть произвольные плоскости прогнозирования можно было только в 3D. Эта опция полезна для просмотра вертикальных плоскостей при использовании модели параболического уравнения (PE).

Отображение центров пикселей и сетки пикселей можно включить в диалоговом окне настроек по умолчанию (Default Settings).

Рис.7: Пример модели помещения, для которой с помощью диалогового окна Default Settings включено отображение центров пикселей и сетки. Если моделируется большая область, то, чтобы увидеть пиксели, необходимо увеличить масштаб.

Добавлены файлы с описанием новых стандартов беспроводной связи (.wst) WiFi 7 (802.11be) и обновленного WiFi 6 (802.11ax). В ProMan добавлена поддержка нового режима передачи 4096-QAM для WiFi 7 (802.11be).

Новое в WRAP

В WRAP и менеджере карт MapDataManager добавлен новый, улучшенный формат карт высот и рельефа местности. Новые карты имеют нецелочисленное разрешение и совместимы со старым форматом. Менеджер карт и функции чтения данных о высотах и использовании земной поверхности были модифицированы для использования координат с нецелым значением угловых секунд. В новом формате поддерживается разрешение в микрометрах по горизонтали и в миллиметрах по вертикали. Использование карт, содержащих более детальную информацию о высотах и земной поверхности, повысит точность прогнозирования распространения радиоволн и планирования беспроводных сетей.

В WRAP добавлена модель распространения ITU-R P. 1409, предназначенная для расчета распространения сигналов систем и сетей радиосвязи, использующих станции на высотных платформах (HAPS) или в стратосфере. Модель подходит для частот 1 GHz и выше.

Рис.8: Пути распространения сигнала системы HAPS.

Добавлена  возможность расчета помех, которые создают поднесущие сигналов соседних базовых станций системы LTE, работающих в одном канале. Помимо определения нагрузки соты, пользователь может выбрать возможность учета только самой сильной помехи в канале, либо всех возникающих помех. Опция используется при анализе покрытия LTE передатчика для расчета тех параметров, для определения которых необходимо знать мощность помех, например, RSSI, RSRQ, скорость передачи данных, пропускная способность, SINR.

Папка расположена по ссылке \help\winprop\examples\ExampleGuide_models\Example-A07- Air_Interfaces_aka_Wireless_Standards.zip.

Рис.9: Окно настройки отношения сигнал-шум базовой станции системы LTE, в котором можно задать нагрузку, а также учитывать самую сильную помеху в канале, или все помехи.

По вопросам тестирования, обучения и приобретения Feko обращайтесь к нашим специалистам по телефону +7 (495) 943-6032 и электронной почте info@orcada.ru.