1. 內容全面，幾乎覆蓋FEKO 5.4的所有主要功能

2. 首次介紹FEKO 5.4所用到的理論算法，內容簡單、明確，容易理解

3. 例題分類編寫，使讀者更方便理解和練習，也方便按類查找所使用的方法和技巧

4. 幅圖較多，特別適合初學者學習，也可作為教材和手冊使用

5. 盡可能多的提供軟件幫助中的信息，免除讀者查找英文手冊的苦惱

FEKO是目前國內外比較流行的電磁場高頻計算軟件，其主要算法是矩量法（MOM）、物理光學法（PO）、一致性幾何繞射理論（UTD）、快速多極子求解方法（MLFMM）等。目前最新版本是5.4。FEKO是比較容易學習和上手的軟件，但是要真正掌握其內涵，還需要在理論和實踐方面多下工夫理解和練習。

雖然FEKO容易學習，但是初學者在學習和使用的過程中還是會碰到一定的困難。這主要是因為一方面需要通過查閱大量的英文幫助，使學習的速度和效率變得很慢，另一方面FEKO的卡片在使用時還有許多技巧需要掌握。本書就是在這樣的背景下編寫的。本書的目的是把FEKO中最重要的核心內容搜集在一起，把大量的資料歸類整理，按照中國人的習慣進行編輯加工，使本書更適合閱讀和查找。此外，本書把大量的例子分類編寫，從各個方面練習建模過程和卡片的使用技巧，使讀者更容易理解和學習，也使本書更適合作為教科書。

本書包括10章內容。第1章主要講述FEKO的算法基礎、FEKO的基本操作過程和一般指導說明。第2章是FEKO的建模工具——CADFEKO的詳細介紹，本章主要是根據手冊翻譯和整理而成的，內容比較詳細，目的是讓讀者方便閱讀和查找。第3章是后處理模塊——POSTFEKO的詳細介紹，主要介紹幾何模型顯示方法以及3D、2D結果顯示方法。第4章是卡片編輯器EDITFEKO的介紹，主要介紹如何在EDITFEKO中進行命令流（卡片）的編寫、編輯、運行等語法規則。第5章是幾何建模卡片的介紹，第6章是控制卡片的介紹，這兩章介紹得不是很詳細，主要是因為一是受篇幅所限，二是卡片的使用方法非常復雜，在具體使用時需要查閱“使用手冊”。第7章是FEKO在天線分析設計方面的例題分析，給出幾種典型天線的分析方法。第8章是FEKO在求解電磁散射（RCS）方面的應用實例。第9章是FEKO在求解波導傳輸線結構方面的應用實例。第7～9章分類編寫例題，目的是讓讀者更方便理解和練習，也更方便查找使用方法和技巧。第10章是FEKO的優化技術、時域技術、自適應頻率采樣技術簡介，本章起到拋磚引玉的作用，目的是讓讀者了解FEKO更多的功能，其詳細的使用方法可參考“使用手冊”。

本書由閻照文、蘇東林、袁曉梅編寫，其中閻照文編寫第1、7、8、9、10章，蘇東林編寫第2、3章，袁曉梅編寫第4、5、6章，全書由閻照文統稿。此外，研究生付路、張蘭蘭、于曉豐、田國亮、姜英杰、王濤、栗偉珉、韓軼峰、王剛、車明明、韓雅靜、王向暉、劉焱、王冰切、翟禹、哈聰穎、康驪、宜娜參與了本書的部分編寫工作，在此向他們表示感謝。

本書的出版得到了“北京市屬市管高校人才強教計劃資助項目”的資助，在此表示感謝。

雖然編寫者付出了大量的艱苦工作來規劃、思考、編寫本書的結構章節和內容，但由于時間緊迫，缺點與錯誤在所難免；本書是否能達到編寫者的初衷，是否能讓讀者滿意，還需要實踐的檢驗。編寫者歡迎關于本書的任何批評與賜教，聯系地址：yanzhaowen@buaa.edu.cn。

編 者

于北京航空航天大學

2009年8月

前言

第1章 FEKO基礎 1
1.1 FEKO概述 1
1.2 矩量法基礎 2
1.2.1 矩量法基本理論 2
1.2.2 用四邊形單元對電場積分
方程的離散 3
1.2.3 用三角形單元對電場積分
方程的離散 10
1.2.4 遠場的近似表示 14
1.2.5 奇異點的處理方法 15
1.2.6 空間三角形的積分方法 20
1.3 物理光學法（PO）基礎 21
1.3.1 無源區散射場的積分方程 21
1.3.2 散射場的物理光學近似 22
1.3.3 Gordon面元積分法求散射場 22
1.3.4 涂敷介質面元的散射 23
1.4 一致性幾何繞射理論（UTD）基礎 24
1.4.1 基本原理 24
1.4.2 射線類型 25
1.5 FEKO基本操作過程 28
1.5.1 例1 貼片天線實例 28
1.5.2 例2 EMC耦合問題 38
1.6 一般指導 43
1.6.1 剖分指導 43
1.6.2 標簽的使用 45
1.6.3 利用對稱性 46
1.6.4 介質體 47
1.6.5 文件名說明 48
1.6.6 對結果的有效性檢查 48
1.7 前處理器PREFEKO 49
1.7.1 概述 49
1.7.2 符號變量 49
1.7.3 FOR/NEXT循環 49
1.7.4 IF/ELSE/ENDIF結構 50
1.7.5 符號節點名 51
1.7.6 PRINT和EXIT命令 51
第2章 CADFEKO操作指南 52
2.1 使用CADFEKO 52
2.1.1 CADFEKO概述 52
2.1.2 三維視圖 55
2.1.3 樹形結構 60
2.1.4 變量參數 62
2.1.5 選擇項目 64
2.1.6 刪除項目 66
2.1.7 點輸入 66
2.1.8 局部直角坐標 67
2.1.9 屬性 68
2.1.10 注釋編輯器 68
2.1.11 消息文件和log文件 69
2.1.12 獲取幫助 69
2.1.13 快捷鍵 69
2.2 CADFEKO建模 70
2.2.1 定義單位 70
2.2.2 幾何擴展 70
2.2.3 建模 71
2.2.4 幾何模型操作 74
2.2.5 產生簡單原型——刪除部件的
創建歷史記錄 79
2.2.6 幾何的有效性檢查 80
2.2.7 創建網格 80
2.2.8 網格的驗證和編輯 83
2.2.9 優化網格 86
2.2.10 變換 87
2.2.11 裝配圖 88
2.3 在CADFEKO中定義求解特性 89
2.3.1 使用有損耗媒質 89
2.3.2 設置材料屬性 90
2.3.3 設置頻率 94
2.3.4 設置總的激勵源功率 95
2.3.5 獨立于幾何體的源 95
2.3.6 在幾何體上設置端口、源和負載 98
2.3.7 無窮大的面——Green函數和
地平面 101
2.3.8 求解的控制 102
2.3.9 求解 103
2.3.10 模型確認 107
2.3.11 運行的組成部分 107
2.3.12 在EDITFEKO中處理CADFEKO
模型 108
第3章 POSTFEKO指南 110
3.1 引言 110
3.2 POSTFEKO概述 110
3.2.1 會話、模型和結果的概念 110
3.2.2 打開POSTFEKO 112
3.2.3 啟動其他的FEKO組件 112
3.3 顯示幾何模型 112
3.3.1 縮放/旋轉/移動模型 113
3.3.2 模型視圖控制面板 113
3.3.3 點與點之間的距離 117
3.4 顯示3D結果 117
3.4.1 3D結果的選擇 117
3.4.2 普通設置 118
3.4.3 3D結果類型 119
3.5 顯示2D結果 121
3.5.1 2D結果控制面板 121
3.5.2 縮放和移動圖形 124
3.5.3 2D結果選擇 124
3.5.4 電流和電荷圖形 124
3.5.5 源數據圖 125
3.5.6 S參數圖形 125
3.5.7 功率數據圖形 125
3.5.8 無輻射網絡圖形 126
3.5.9 遠場圖 126
3.5.10 近場圖 127
3.5.11 數值序列描述 127
3.5.12 加載并保存原始數據 127
3.5.13 POSTFEKO中的.pfg圖形和
導入GraphFEKO中的.wfg圖形 128
3.6 輸出3D/2D圖形 128
3.7 查看文本輸出文件 129
3.8 得到幫助 129
3.9 快捷鍵 129
第4章 EDITFEKO指南 131
4.1 EDITFEKO概述 131
4.2 EDITFEKO工具條 132
4.2.1 文件控制工具條 132
4.2.2 編輯和窗口工具條 132
4.3 EDITFEKO中的菜單項 133
4.3.1 文件菜單 133
4.3.2 編輯菜單 133
4.3.3 幾何卡片和控制卡片菜單 134
4.3.4 運行菜單 134
4.3.5 窗口菜單 134
4.3.6 幫助菜單 134
4.4 EDITFEKO中的參數 135
4.4.1 外觀標簽 135
4.4.2 選項標簽 135
4.5 PREFEKO模式 135
4.5.1 產生輸入卡片 135
4.5.2 可變編輯器 137
4.6 OPTFEKO模式 137
4.6.1 參數標簽 137
4.6.2 罰函數標簽 138
4.6.3 優化標簽 138
4.6.4 目標函數標簽 138
4.7 重要的按鍵 138
第5章 幾何建�？ê喗� 140
5.1 幾何卡概述 140
5.2 建立“點”卡 141
5.2.1 **卡 141
5.2.2 DP卡 141
5.2.3 LA卡 141
5.2.4 CB卡 142
5.2.5 IP卡 142
5.2.6 RM卡 142
5.3 建立“線段”卡 142
5.3.1 BL 142
5.3.2 CL 143
5.3.3 HE 143
5.3.4 WG 143
5.4 建立“面”卡 144
5.4.1 BP卡 144
5.4.2 BQ卡 144
5.4.3 BT卡 144
5.4.4 EL卡 145
5.4.5 KK卡 145
5.4.6 KR卡 146
5.4.7 KU 146
5.4.8 NU卡 146
5.4.9 PB卡 147
5.4.10 PH卡 147
5.4.11 PM卡 147
5.4.12 TO卡 148
5.4.13 ZY卡 148
5.5 建立“介質”卡 148
5.5.1 ME 148
5.5.2 DK 149
5.5.3 DZ 149
5.5.4 QU 150
5.5.5 QT 150
5.6 “物理光學法”卡 150
5.6.1 FO 150
5.6.2 KA 151
5.6.3 KL 151
5.6.4 PO 151
5.6.5 VS 151
5.7 有限元和快速多級子卡 152
5.7.1 FM 152
5.7.2 FP 152
5.8 幾何繞射理論法卡 152
5.8.1 PY 152
5.8.2 UT 153
5.8.3 UZ 153
5.9 幾何模型修改卡 153
5.9.1 SY 153
5.9.2 SF 154
5.9.3 TG 154
5.9.4 TP 154
5.9.5 CN 155
5.9.6 IN 155
5.10 建模結束標志卡 155
第6章 控制卡簡介 156
6.1 控制卡概述 156
6.2 循環控制卡 157
6.3 媒質控制卡 157
6.3.1 BO 157
6.3.2 SK 157
6.3.3 GF 158
6.3.4 DI 158
6.3.5 CO 159
6.4 加載阻抗負載卡 159
6.4.1 LD 159
6.4.2 LE 159
6.4.3 LP 160
6.4.4 LS 160
6.4.5 LZ 160
6.4.6 L4 160
6.5 復合功能卡 161
6.5.1 TL 161
6.5.2 CG 161
6.5.3 CF 161
6.5.4 CA 162
6.6 激勵源卡 162
6.6.1 A0 162
6.6.2 A1 163
6.6.3 A2 163
6.6.4 A3 163
6.6.5 A4 163
6.6.6 A5 164
6.6.7 A6 164
6.6.8 A7 165
6.6.9 AE 165
6.6.10 AF 165
6.6.11 AI 166
6.6.12 AP 166
6.6.13 AR 167
6.6.14 AS 167
6.6.15 AV 168
6.6.16 AW 168
6.6.17 AC 169
6.6.18 FR 169
6.6.19 PW 169
6.7 輸出控制卡 169
6.7.1 DA 169
6.7.2 OS 170
6.7.3 PS 170
6.7.4 OF 171
6.8 電磁場計算卡 171
6.8.1 FF 171
6.8.2 FE 171
6.8.3 RA 172
6.8.4 SP 172
6.8.5 CM 172
6.8.6 SA 172
6.9 文件結束標志卡 173
第7章 FEKO求解天線問題實例 174
7.1 例1 用MOM/FEM耦合法計算
肌肉球內的電場分布 174
7.2 例2 地面上的介質諧振天線 177
7.3 例3 使用理想接收天線模型進行
天線耦合計算 182
7.4 例4 喇叭天線 187
7.5 例5 微帶線饋電的圓貼片天線 192
7.6 例6 Yagi-Uda天線 195
7.7 例7 UHF天線陣 200
7.8 例8 埋入地面里的線天線 212
7.9 例9 介質板上的貼片天線 215
7.10 例10 對數周期天線 221
7.11 例11 阻抗匹配偶極子天線耦合 224
第8章 FEKO求解RCS問題實例 230
8.1 例1 薄介質片的RCS計算 230
8.2 例2 使用MLFMM計算
三角錐的RCS 233
8.3 例3 磁場探針 235
8.4 例4 用面等效電流法計算
介質球的RCS 239
8.5 例5 用體等效電流法計算
介質球的RCS 242
8.6 例6 帶有涂層金屬球的RCS計算 244
8.7 例7 用物理光學法并考慮棱邊修正
項計算金屬立方體的RCS 247
第9章 FEKO求解傳輸線問題實例 252
9.1 例1 屏蔽電纜內部耦合場計算 252
9.2 例2 波導結構的S參數計算 256
9.3 例3 雙線傳輸線輸入阻抗 259
9.4 例4 地平面上帶狀線的S參數計算 261
9.5 例5 同軸電纜 266
9.6 例6另一種方法重新求解例5 272
9.7 例7 微帶濾波器 280
第10章 優化技術、時域技術及自適應頻率
采樣技術簡介 285
10.1 FEKO求解優化問題（OPTFEKO） 285
10.1.1 *.pre文件 285
10.1.2 *.opt文件 287
10.1.3 創建一個新的*.opt文件 287
10.1.4 定義優化參數 288
10.1.5 定義罰函數 288
10.1.6 定義優化過程 288
10.1.7 定義目標函數 288
10.1.8 運行優化 289
10.1.9 觀察結果 289
10.2 FEKO求解時域問題（TIMFEKO） 290
10.2.1 *.pre文件 290
10.2.2 *.tim文件 292
10.2.3 創建一個新的*.tim文件 293
10.2.4 定義脈沖形式 293
10.2.5 定義頻率塊 296
10.2.6 定義歸一化 296
10.2.7 定義激勵輸出 296
10.2.8 定義時間點 296
10.2.9 運行TIMEFEKO 297
10.2.10 觀察結果 297
10.3 FEKO求解自適應問題（ADAPFEKO） 298
10.3.1 描述 298
10.3.2 運行ADAPFEKO 298
10.3.3 *.pre輸入文件 299
10.3.4 例題 299

1. ANSYS 10.0工程電磁分析技術與實例詳解 [閻照文]
2. 電磁場與電磁波（第四版）同步輔導及習題全解 [主編 王謀 孟浩]
3. Ansoft 12在工程電磁場中的應用 [趙博 張洪亮 等編著]