Altair Feko 2021.2: обзор возможностей

Компания ООО "ЭЛМ" официальный дистрибьютор компании Altair Engineering, Inc. на территории РФ и стран СНГ сообщает о выходе новой версии Altair Feko 2021.2.

Altair Feko – это мощная и современная САПР трехмерного моделирования для широкого класса задач электродинамики и распространения радиоволн. Altair Feko позволяет проектировать и позиционировать антенны в пространстве, разрабатывать пачт-антенны и микрополосковые устройства, анализировать диэлектрические среды распространения, вычислять рассеяние и дифракцию электромагнитных волн, изучение электромагнитной совместимости, включая моделирование кабелей.

Altair WinProp – функциональный набор инструментов для моделирования распространения электромагнитных волн и радиосигналов. Возможные приложения Altair WinProp варьируются от спутниковых систем связи до земной инфраструктуры, от сельских и городских беспроводных сетей, до распространения сигналов внутри помещений. В Altair WinProp реализованы инновационные модели волнового распространения, сочетающие в себе точность и быстроту расчета.    

Программное решение newFASANT дополняет САПР высокочастотного электродинамического моделирования Altair Feko для проведения общих полевых вычислений в трех измерениях, в который, среди прочего, включены специальные инструменты адаптированные для конкретных задач: проектирование сложных обтекателей, включая частотно-селективные поверхности, рефлекторных решеток и сверхконформных зеркальных антенн, анализ эффекта Доплера, ультразвуковых систем, сложных ЭПР и решение задач позиционирования антенн в пространстве. В решателе применены передовые технологии, такие как комбинация метода моментов с характеристическими базовыми функциями (CBFS), асимптотические методы PO/GO/PTD, GTD/PO и многоуровневый метод быстрых мультиполей, параллелизированный с помощью MPI/ OpenMP. Некоторые подходы особенно эффективны при анализе электрически очень больших геометрий.

Наиболее значимые улучшения и дополнения в Feko, WinProp и newFASANT в версии 2021.2.

  • В POSTFEKO добавлен новый инструмент визуального контроля сетки. Теперь можно выделить ребра между элементами сетки, которые формируют угол, превышающий заданное значение. Тщательный контроль за углами между элементами является очень важной частью работы фасеточного UTD решателя и особенно в тех местах геометрии, где оптические эффекты сильно зависят от этого угла. По умолчанию, ребра, формирующие угол более 210°, рассматриваются, как дифрагирующая структура, а не как артефакт сетки, построенной на гладкой или изогнутой поверхности.
Altair Feko Выделение элементов сетки в POSTFEKO, которые формируют угол, превышающий пороговое значение.
Рисунок 1: Выделение элементов сетки в POSTFEKO, которые формируют угол, превышающий пороговое значение.
  • При итеративном решении методом конечных элементов в значении невязки, по которой отслеживается сходимость решения, используется истинная невязка исходной системы линейных алгебраическим уравнений, а не псевдо-невязка предобусловленной системы линейных алгебраических уравнений. Это обеспечивает лучший контроль за процессом и исключает случаи преждевременной сходимости, когда псевдо-невязка может быть на несколько порядков выше, чем истинная невязка. Стандартные уровни невязки для FEM/MoM и FEM/MLFMM решателей были скорректированы, для сохранения соразмерной или более высокой точности по сравнению с предыдущими версиями.
  • Такие характеристики, как ближние и дальние поля излучения, а также распределения токов, теперь могут быть получены в части расчета S-параметров. Требуемые величины рассчитываются для каждой отдельной комбинации возбуждения и нагрузок на портах устройства в процессе установления S-параметров цепи.
Altair Feko Визуализация диаграмм направленностей элементов решетки ортогональных диполей, как часть единого процесса конфигурации по S-параметрам.
Рисунок 2: Визуализация диаграмм направленностей элементов решетки ортогональных диполей, как часть единого процесса конфигурации по S-параметрам.
  • Реализованы улучшения лицензированного использования программы. Стало доступно заимствование лицензий, а также появилась возможность повторного подключения к серверу лицензий без выхода из текущих сессии в случае потери соединения с сервером (например, во время проблем с сетью).
Altair Feko: Клавиша повторного соединения позволяет переустановить связь с сервером лицензии, в случае возникновения проблем с сетью, без выхода из приложения
Рисунок 3: Клавиша повторного соединения позволяет переустановить связь с сервером лицензии, в случае возникновения проблем с сетью, без выхода из приложения.
Основные улучшения в WinProp
  • Добавлен новый вычислительный метод – SBR (Shooting and Bouncing Rays), применение которого особенно эффективно, когда необходимо учитывать множественные взаимодействия между лучами или при рассмотрении геометрии, которая имеет большое количество малых граней. Входные параметры и результаты работы метода SBR очень схожи с получаемыми при стандартной трассировке лучей. Пример, в котором требуется учитывать несколько межлучевых взаимодействий: распространение сигнала в туннеле с изменяющимися во времени траекториями лучей, как это показано на рисунке 4. Этот метод также эффективен при моделировании систем связи между двумя летательными аппаратами или между двумя автомобилями в процессе движения (V2V).
Altair Feko: Пример нескольких туннелей и станции.
Рисунок 4: Пример нескольких туннелей и станции.
  • Реализована возможность перемещения точки передачи или приема вдоль траектории, без фиксации к движущемуся телу в ProMan. Вектора скорости и направления могут меняться вдоль траектории.
Altair Feko: Пример связи между несколькими летательными аппаратами – движение приемника и передатчика вдоль траектории есть функция от времени.
Рисунок 5: Пример связи между несколькими летательными аппаратами – движение приемника и передатчика вдоль траектории есть функция от времени.

Основные улучшения в newFASANT
  • Проекты newFASANT теперь могут быть запущены из Altair Feko. Такая интеграция обеспечивает более простое пользование проектами newFASANT с функциями runfeko, а также упрощает использование уже существующий скриптов, макросов (статья про макросы Altair Feko) и конфигураций, подготовленных для других решателей Altair Feko.
Altair Feko Меширование и решение проекта newFASANT из терминала Feko, с использованием стандартной команды runfeko.
Рисунок 6: Меширование и решение проекта newFASANT из терминала Feko, с использованием стандартной команды runfeko.
  • При помощи комбинации, таких методов, как трассировка лучей и метод характеристических базисных функций (CBFM), был создан новый подход, при котором оптимальное количество макро-базисных функций, определяется на каждом блоке анализа трассировщика лучей.
Altair Feko NewFASANT Использование трассировки лучей для определения критических точек и оптимизации макро-базисных функций на каждом блоке для определенной точки источника и направления наблюдения в методе CBFM.
Рисунок 7: Использованиетрассировки лучей для определения критических точек и оптимизациимакро-базисных функций на каждом блоке для определенной точки источника инаправления наблюдения в методе CBFM.
Улучшения в CADFEKO
  • В библиотеку компонентов добавлена упрощенная модель квадрокоптера.
  • При использовании CADFEKO_BATCH проверяется такое же количество лицензионных единиц, как и для CADFEKO GUI.
  • Библиотека построения сетки обновлена до последней версии.
Улучшения в EDITFEKO
  • Добавлена опция на расчет все результатов (Calculate all result requests) при расчете S-параметров активных источников. При активации данной опции, прочие результаты (ближние поля, дальние поля и т.д.) рассчитываются для каждого возбуждаемого или нагруженного порта, как часть расчета S-параметров.
  • Расширены карты AP и RA для возможности использования всех блоков данных при импорте значений ближнего поля (из файлов .efe/.hfe, .nfd или .mfxml).
Улучшения POSTFEKO
  • Добавлена поддержка API для добавления изображений на двумерные графики. Методы AddChartImage, AddChartImageFromFile и AddChartImageForTrace обеспечивают автоматизацию процессов клавиши Chart image на вкладке Display.
  • Версия файла .fek увеличена до 182 для включения новых функций.
  • Добавлена возможность просмотра и обработки данных дальнего поля, ближнего поля и других результатов, полученных в процессе расчета S-параметров (при выборе опции новой SP карты в EDITFEKO до проведения вычислений).
  • Добавлена возможность просмотра покрытий на гранях геометрии. До этого, POSTFEKO поддерживал визуализацию только покрытий на проводах.  
  • Добавлен инструмент индикации сетки в местах, где превышен определенный угол ее соединений. В меню инструменты (Tools), во вкладке управления сеткой (Mesh), в группе трехмерного обзора (3D View) имеется возможность указать требуемый угол и, нажав на соответствующую иконку (Angle), включить индикацию. Этот инструмент очень полезен для обзора участков геометрии, на которых учитываются дифракционные эффекты при использовании фацетного метода однородной теории дифракции (UTD).

Улучшения решателей Altair Feko

  • Стала доступна возможность объединения определений нескольких апертурных полей в один источник ближнего поля излучения.
  • Добавлена возможность определения нескольких частот и их использование в источниках ближнего поля излучения и приемных антеннах.
  • Такие результаты моделирования как, ближние, дальние поля излучения, удельный коэффициент поглощения и т.д., теперь могут быть получены в части расчета S-параметров.
  • Повышено качество оценки погрешности вблизи конечно-элементных линейных портов, что приводит к более надежным и быстро сходящимся результатам, получаемых за счет адаптивного построения расчетной сетки.
  • При итеративном решении методом конечных элементов в значении невязки, по которой отслеживается сходимость решения, используется истинная невязка исходной системы линейных алгебраическим уравнений, а не псевдо-невязка предобусловленной системы линейных алгебраических уравнений. Это обеспечивает лучший контроль за процессом и исключает случаи преждевременной сходимости. Стандартные уровни невязки для FEM/MoM и FEM/MLFMM решателей были скорректированы, для сохранения соразмерной или более высокой точности. Фиксированное пороговое значение ошибки теперь используется для определения критически низкой сходимости.
  • Убрана система лицензий SECFEKO из компонентов Feko. Поддержка устаревшего лицензирования завершилась на релизе Altair Feko 2019. В дальнейшем будет поддерживаться исключительно лицензирование Altair.

Улучшения интерфейса

  • В диалоговое окно, сообщающее об ошибке получения лицензии добавлена клавиша повторного запроса. Это окно появляется, когда теряется связь с сервером лицензии. Вместо того, чтобы закрывать приложение, может быть предпринята попытка восстановить соединение.
  • Теперь содержимое архивов, таких как .zip, может быть считано и выбрано поэлементно, без распаковки всего архива.
Особенности компонентов поддержки
  • Расширены возможности импорта результатов Altair WinProp через прикладной макрос, поддерживающий пакетное импортирование нескольких траекторий на основе повторного используемого файла индексов.
  • Новое Справочное руководство по ошибкам, предупреждениям и примечаниям Altair Feko теперь доступно в форматах PDF и HTML. Его можно использовать в качестве справочника по сообщениям, которых могут встретиться в Feko. Руководство в форматах PDF и HTML доступно в Altair/2021.2/help/feko/messages;
  • Удалена необязательная информация, которая могла быть показана в квадратных скобках в строковых версиях некоторых компонентов.

Список исправлений в Altair Feko 2021.2:

  • Проблема, приводившая к сбросу указаний, при задании Точек расчета (Specified points) ближнего поля излучения совместно с опцией активации FDTD метода, решена.  
  • Разрешена проблема, приводившая к сбросу указаний определения дальнего поля излучения при выборе «Использовать все блоки данных» (Use all data blocks) и поиске файла.
  • Решена проблема диалогового окна «Определить данные дальнего поля» (Define far field data), когда фильтр по расширению вместо .ffe файлов выводил файлы .dat.
  • При создании нескольких файлов коэффициентов решения для различных конфигураций, теперь верные данные записываются в разные файлы.
  • Скорректированы формулировки и опции на вкладке параметров решателя для высокой частоты (High frequency). Теперь они больше согласуются с различными методами (UTD, RL-GO и PO).  
  • Внесены изменения в диалоговое окно настроек решателя (Solver settings), чтобы оно корректно отображалось на всех экранах при поддерживаемых разрешениях.
  • Решена проблема, из-за которой модель с источником на печатной плате не могла пройти этап проверки геометрии.
  • Устранена внутренняя ошибка, возникающая при моделировании с источником коэффициентов решения, которые включают в себя базисные функции диэлектрика.
  • Разрешена проблема, приводившая к ложному сообщению об ошибке на этапе обработки геометрии модели.
  • Теперь выдается явное сообщение об ошибке при моделировании независящими друг от друга MoM и FEM в моделе с периодическими граничными условиями.
  • Устранена ошибка, возникающая при восстановлении нагрузок FEM порта с подключенной к нему неизлучающей цепью после вычисления S-параметров.
  • Повышена надежность вычислений коаксиального волноводного модального порта для высших типов волн. Данные улучшения устраняют возможные ошибки вычислений с плавающей запятой, которые могут возникнуть при делении на ноль.
  • Устранена проблема, которая приводила к асимметричным результатам, получаемым многоуровневым методом быстрых мультиполей (MLFMM), для ближнего поля излучения.
  • Решена проблема, из-за которой заимствованные лицензии не работали для RUNFEKO, PREFEKO и CADFEKO_BATCH.
Статья с обзором возможностей предыдущей версии Altair Feko 2021.1: https://www.elm-c.ru/blog/altair-feko-2021-1-obzor-novoy-versii
По вопросам предоставления временных лицензий на программные решений Altair Feko, тестирования и приобретения, пожалуйста, обращайтесь к специалистам компании ЭЛМ по телефонам +7(495) 005-51-45, +7 (495) 132-74-24 или по электронной почте info@elm-c.ru.
Актуальные цены Altair Feko доступны на нашем сайте в разделе КУПИТЬ