《FEKO仿真原理与工程应用》- 正版书

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《FEKO仿真原理与工程应用》

一、内容简介：

《FEKO仿真原理与工程应用》基于FEKO的新版本FEKO14.0编写，此版本较旧版本新增了时域有限差分（FDTD）算法，支持更多的混合算法和功能特性。本书传递了作者们多年技术支持工作中积累的应用技巧和心得体会，会极大帮助初学者和工程人员提升工作效率。本书涵盖了FEKO的所有重点应用领域，包含多样化及新的热门应用，如CMA、汽车电磁兼容、生物电磁等，贴近FEKO用户的实际使用场景。读者读完此书会对FEKO的优势和特点有全面的了解。本书主要适用于从事天线、雷达、微波、射频以及电磁兼容领域相关设计和特性研究的工程技术人员和高校师生等，既可以作为航空航天、汽车、电子、通信、船舶和军工等行业进行工程分析的参考用书，也可以作为计算电磁学和FEKO软件的教学用书和培训教材。

2015年，FEKO加入AltairHyperWorks产品体系。2016年3月，随着HyperWorks14.0正式发布，FEKO版本号也从7.0升级为14.0。FEKO14.0包含了众多新功能和求解器性能的改进，为广大用户带来全新的应用体验。本书是“FEKO基础与实战系列丛书”的第1本——FEKO基础篇。《FEKO仿真原理与工程应用》基于FEKO14.0（书中大部分应用案例和仿真流程同样支持FEKO7.0，网盘所包含的例子和视频基于FEKO7.0和FEKO14.0两个版本），详细介绍了前处理模块CADFEKO、后处理模块POSTFEKO和脚本编辑模块EDITFEKO的使用技巧以及求解方法选择的经验总结，并给出了非常全面的应用实例及仿真实现流程。本书包括两大部分共10章。第1部分主要为电磁场理论、行业工程问题及FEKO软件介绍等基础内容，包括4章：第1章概述电磁场基础以及雷达工程相关问题；第2章结合具体工程应用详细介绍FEKO所使用的电磁计算方法，以加深读者对算法选择的理解；第3章对CADFEKO、POSTFEKO和EDITFEKO三大模块的软件界面、菜单、图标按钮等进行详细说明，便于读者快速查阅和掌握；第4章针对天线设计师所关心的端口选择和激励设置等问题给出选择原则，并做总结说明。对于系统设计师所关心的等效源技术与数据格式、网格剖分原则以及计算方法如何选择等，在第4章也进行了总结。同时，为方便利用FEKO进行二次开发，本书介绍了LUA脚本的语法基础，并附大量LUA脚本实例供读者学习参考。第2部分主要介绍行业应用和丰富的FEKO工程应用案例，包括6章：第5章介绍工程上几类常用天线的仿真实现，与第4章的天线端口设置和激励相对应；第6章详细介绍FSS设计、雷达天线罩透波和瞄准误差（BSE）的仿真实现，提供了完整的LUA脚本和MATLAB脚本得到的瞄准误差曲线；第7章为载体天线布局的仿真应用；第8章介绍关于复杂线缆束的快速建模以及线缆辐射/抗干扰的仿真流程；第9章为各类目标体的雷达散射截面（RCS）仿真应用实例；第10章为一些特色应用，包括非辐射网络、等效馈电网络与天线一体化仿真、降低计算复杂度、常用优化方法以及如何通过优化得到天线的最佳电性能、特征模分析方法在天线设计中的应用、机箱屏蔽和生物电磁等。

二、课程目录：

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前言
第1章 电磁场基础与雷达工程问题概述
1.1 无线电波
1.2 雷达
1.3 主要的电磁场问题
1.3.1 天线
1.3.2 雷达目标隐身
1.3.3 天线罩
1.3.4 电磁兼容
1.3.5 电波传播
1.4 电磁理论基础
1.4.1 麦克斯韦方程组
1.4.2 介质本构关系
1.4.3 求解域的边界条件
1.4.4 阻抗边界条件
第2章 电磁场数值计算方法
2.1 矩量法（Method of Moments）原理与实现
2.1.1 矩量法的原理与实现
2.1.2 典型应用
2.2 多层快速多极子（MLFMM）的原理与实现
2.2.1 多层快速多极子的原理与实现
2.2.2 典型应用
2.3 有限元（FEM）的原理
2.4 时域有限差分（FDTD）
2.5 高频近似方法
2.6 主要的混合方法
2.6.1 矩量法与有限元混合原理
2.6.2 多层快速多极子与有限元混合技术
2.6.3 矩量法与高频混合技术
2.6.4 多层快速多极子与高频混合技术
第3章 FEKO基础
3.1 FEKO工作环境介绍
3.1.1 FEKO主要模块组成
3.1.2 FEKO文件组成与各模型之间的关系
3.1.3 关于命令行提交方式和批处理说明
3.1.4 命名规则说明
3.2 前处理模块——CADFEKO
3.2.1 菜单栏与工具按钮
3.2.2 模型与求解树形管理器
3.2.3 3D模型视图窗口
3.2.4 信息管理窗口
3.2.5 快捷工具条
3.2.6 主要的快捷键
3.3 后处理模块——POSTFEKO
3.3.1 菜单与工具按钮集
3.3.2 工程与树形管理器
3.3.3 3D/2D结果视图显示
3.3.4 计算参数设置面板
3.4 命令流脚本编辑器EDITFEKO
3.4.1 脚本编辑区域
3.4.2 命令函数控制面板
3.4.3 常用命令函数的说明与应用
3.5 相对工作平面（Workplane）的应用
3.5.1 何时用到Workplane
3.5.2 定义Workplane
3.5.3 基于Workplane建模
3.6 建立FEKO工程的仿真过程
3.6.1 主要功能与仿真流程
3.6.2 建立FEKO工程的一般过程
第4章 FEKO软件的使用技巧与方法选择
4.1 天线的端口与激励
4.1.1 线端口与电压源激励
4.1.2 棱边端口与电压源激励
4.1.3 波导端口与波导激励
4.1.4 有限元模式端口与激励
4.1.5 微带线端口与激励
4.1.6 远、近场等效技术
4.2 网格剖分技术
4.3 FEKO的方法选择技巧
4.4 主要的求解参数设置
4.4.1 近场设置
4.4.2 远场设置
4.4.3 S参数求解设置
4.5 LUA脚本基础与应用
4.5.1 LUA脚本基础
4.5.2 FEKO的LUA脚本功能
第5章 工程仿真案例1——常用工程天线
5.1 半波振子天线
5.1.1 振子天线设计背景与原理
5.1.2 半波振子天线的仿真实现
5.2 矩形波导天线
5.3 低频线圈天线
5.4 圆波导圆极化天线
5.4.1 TE11模圆极化仿真
5.4.2 高次模圆极化的实现
5.5 偏馈反射面天线
5.5.1 全模型仿真实现
5.5.2 等效技术的实现
5.6 微带天线
5.6.1 矩量法（MoM）的实现
5.6.2 时域有限差分（FDTD）的实现
5.7 介质谐振天线（DRA）
5.7.1 矩量法（MoM）的实现
5.7.2 矩量法/有限元（MoM/FEM）混合法的实现
5.8 波导缝隙天线
5.8.1 波导缝隙天线的设计背景
5.8.2 基于多层快速多极子（MLFMM）实现
5.9 相控阵天线
5.9.1 相控阵天线的设计原理
5.9.2 EDITFEKO脚本控制的仿真实现
5.10 汽车车窗天线（Windscreen）
5.10.1 车窗天线仿真技术
5.10.2 车窗天线布局的仿真实现
第6章 工程仿真案例2——天线罩设计与仿真
6.1 天线罩快速设计
6.1.1 格林函数法（SGF）
6.1.2 周期边界法（PBC）
6.2 天线罩透波分析
6.2.1 天线罩仿真流程与求解器选择技巧
6.2.2 FEKO软件的仿真实现
6.3 天线罩瞄准误差（BSE）仿真
6.3.1 FEKO软件的仿真实现
6.3.2 与MATLAB联合实现
第7章 工程仿真案例3——载体平台天线布局
7.1 FEKO的GridSearch扫参技术
7.2 锥台结构平台上的多天线隔离度
7.3 直升机天线布局仿真
7.4 车内天线布局
第8章 工程仿真案例4——复杂线缆束EMC
8.1 复杂线缆束EMC分析流程
8.2 复杂线缆束EMC仿真在FEKO中的实现
8.2.1 线缆类型与快速建模
8.2.2 天线与屏蔽线缆束的场线耦合
8.2.3 线缆束的辐射与抗干扰仿真
第9章 工程仿真案例5——电磁散射
9.1 电磁散射单站与双站RCS
9.2 FEKO典型目标体的仿真应用
9.2.1 金属球锥体的单站RCS计算
9.2.2 介质金属混合体的单站RCS
第10章 其他工程仿真案例
10.1 非辐射网络应用
10.1.1 S参数非辐射网络
10.1.2 传输线网络的级联
10.1.3 天线匹配网络与天线的一体化仿真
10.2 天线优化设计
10.2.1 常用的优化技术
10.2.2 FEKO软件的仿真实现
10.3 天线特征模分析（CMA）
10.3.1 CMA理论背景
10.3.2 FEKO天线特征模分析的仿真实现
10.4 机箱屏蔽效能
10.4.1 问题描述
10.4.2 FEKO中的仿真实现
10.5 生物电磁

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