FEKO – это широкофункциональная программная среда для численного электромагнитного моделирования, основанная на современных вычислительных технологиях (CEM) и позволяющая решать широкий круг задач.

Возможность использования нескольких технологий электромагнитного моделирования, реализованных в FEKO, делает этот программный продукт применимым для решения разнообразных задач во многих отраслях промышленности.

Типичные области применения FEKO:

• антенная техника: анализ рупорных, микрополосковых, проволочных, рефлекторных, конформных, широкодиапазонных антенн и антенных решеток;  
• размещение антенн: расчет диаграмм направленности, опасных зон и др. параметров и характеристик для антенн, расположенных на объектах сложной формы, например, на кораблях, самолетах, бронемашинах;
• электромагнитная совместимость: анализ различных аспектов электромагнитной совместимости, включая эффективность экранирования корпусом, межкабельное прохождение сигналов при сложных граничных условиях, например, для автомобильной проводки, анализ вредных факторов электромагнитного излучения;
• электромагнитное моделирование в биологии: анализ однородных и неоднородных тел, расчет  удельной поглощенной мощности (SAR);
• радиочастотные компоненты: анализ волноводных структур, в частности, фильтров, щелевых антенн, направленных ответвителей;
• трехмерные электромагнитные цепи: анализ микрополосковых фильтров, ответвителей, индукторов и др.;
• устройства ветрозащиты: анализ многослойных покрытий на геометрически сложных объектах;
• задачи рассеяния излучения большими и малыми структурами.

Особенности графического пользовательского интерфейса (GUI)

• большой набор примитивов для создания моделей (в т.ч. спиральных, конических, штыревых, параболоид, гиперболоид, кривых Безье);
• импорт предварительно вычисленного списка точек для создания линий, полигонов и т.д.;
• иерархический доступ к элементам численного моделирования (настройки, материалы, сетки, результаты и др.);
• выбор, увеличение, работа с трехмерной графикой только при помощи мыши и др.;
• полный контроль процесса вычислений из графического пользовательского интерфейса.

Методы задания возбудителей

• источник тока или напряжения, подключенный к порту;             
• описание порта в виде проводов, кромок, волноводной апертуры или полосковой линии;
• поверхностная волна;
• магнитный точечный источник;
• электрический точечный источник;
• точечный источник с заданной диаграммой направленности;
• токи в печатных проводниках;
• ближнее поле апертуры;
• сферические модели.

Экспорт и импорт CAD-моделей

• функции экспорта и импорта квазисплошных объектов входят в набор стандартных компонентов FEKO;
• дополнительные лицензируемые опции: AutoCAD DXF, IGES, STEP, ProEngineer, Unigraphics, CATIA V4, CATIA V5 и ACIS Exchange (SAT).

Импорт сеток

• является стандартной возможностью FEKO;
• дополнительные лицензируемые опции: FEMAP neutral, NASTRAN, meshed AUTOCAD DXF, сетка STL , сетка PATRAN, сетка Ansys CDB file, сетка Concept, сетка ABAQUS, формат данных ASCII.

Особенности сеток

• возможность задания различной плотности сетки для точного и эффективного численного моделирования при наличии малых деталей;
• задание плотности сеток на поверхности и гранях;
• средства привязки сеток.

Возможности поствычислений

• двухмерные и трехмерные проекции;
• отображение зависимостей в двумерной декартовой, полярной системе координат, в виде диаграммы Вольперта-Смита;
• диаграмма направленности (трехмерная в модели, а также в двухмерной декартовой или полярной системе координат);
• поле излучения дальней зоны, эффективная отражающая поверхность и др.
• вычисление SAR (усредненная для всего тела, для кубических объемов массой 1 г и 10 г в соответствии со стандартом IEEE);
• вычисление полного набора S-параметров для многопортовых систем;
• несколько опций визуализации для поверхностей, включая изоповерхности и двумерные фрагменты картины полей;
•  отображение нескольких результатов в одном окне для их сравнения;
• возможность 64-разрядных вычислений для отображения больших моделей;
• экспортируемые изображения.

Автоматическое обновление

• для пользователей, заключивших договоры об обслуживании и технической поддержке;
• возможность загрузки обновлений как из внешней сети в режиме онлайн, так и из локального хранилища для внутренней закрытой сети.

Численные методы

Программный продукт FEKO основан на методе моментов (MoM) и был самым первым коммерческим пакетом, реализовавшим многоуровневый быстрый метод многополюсников (MLFMM) для решения обширных задач (Suite 4.2 в июне 2004 г.). В FEKO метод моментов используется совместно со следующими технологиями моделирования:

• метод конечных элементов (FEM);
• методы физической оптики (PO);
• методы геометрической оптики (GO), основанные на лучевом распространении;
• универсальная теория дифракции.

Совместное использование нескольких вычислительных технологий предполагает их применение к различным частям одной и той же модели для оптимизации времени и результатов моделирования.
Вычислительные возможности

• расширенные вычислительные возможности позволяют эффективно моделировать сложные изделия и включают в себя:
• схема расширенной адаптивной частотной интерполяции для эффективного расчета широкополосного отклика;
• эффективный вычислительный децентрализованный вычислительный модуль (есть возможность параллельных вычислений) для широкомасштабных задач;
• функции Грина для многослойных плоских задач моделирования влияния земли и многослойных диэлектрических подложек;
• различные опции для моделирования диэлектрических объектов (объемные, плоские сетки, аппроксимации для земли, тонких листов, изолированных проводов и др.);
• возможность задания частотно-зависимых параметров материалов: Дебая, Cole-Cole и др.;
• интеграция цепей, заданных  в виде SPICE-моделей.

Функции оптимизации

• сеточный поиск (оптимум для заданных тестовых точек);
• линейный поиск (out-of-core solver);
• генетические алгоритмы;
• методы роевого интеллекта;
• использование графического пользовательского интерфейса для конструирования целевой функции;
• подбор весовых коэффициентов для многокомпонентных целевых функций;
• отображение значения целевой функции и параметров обратной связи в процессе оптимизации.

Платформы и операционные системы для графического пользовательского интерфейса

• Windows and Linux (32-bit and 64-bit)

Параллельные вычисления

• 32-разрядные системы могут использовать не более 2 Гбайт оперативной памяти для каждого процесса;
• 64-разрядные системы могут использовать более 2 Гбайт оперативной памяти для каждого процесса и потому имеют преимущество по сравнению с 32-разрядными;
• возможность масштабирования при использовании многопроцессорных серверов и кластеров с различными технологиями передачи данных (например, Ethernet, Myrinet, Infiniband).

Сетевые возможности

• удаленный запуск вычислительных модулей из различных версий графического пользовательского интерфейса.

Лицензии

• три категории лицензирования и цены: Silver, Gold and Platinum (зависит от используемой платформы);
• лицензирование на основе типа используемых процессоров позволяет проводить параллельные вычисления на многоядерных процессорах без затрат на дополнительные лицензии;
• бесплатная оценочная (evaluation ) лицензия;
• учебные лицензии доступны для академических институтов и для разработчиков обучающих материалов;
• лицензия FEKO LITE является лицензией ограниченного типа, но дает возможность использовать бесплатную  версию FEKO;
• «плавающие» лицензии для одиночных лицензий и для избыточных конфигураций лицензий;
• в случае многократной установки одной и той же лицензии применяется защита при помощи электронного ключа; такая защита поддерживается только для Windows и Linux на платформах IA32, AMD64, EM64T и IA64.

• Метод моментов (Method of Moments, MoM)
  Идеально подходит для анализа излучения и взаимодействия.

• Многоуровневый быстрый метод многополюсников (Multi-level Fast Multipole Method,MLFMM)
  Идеально подходит для полного электромагнитного анализа электрически больших объектов.

• Метод конечных элементов (Finite Element Method, FEM)
  Идеально подходит для решения задач, содержащих волноводные структуры и несколько диэлектриков.

• Методы физической оптики (Physical Optics, PO)
  Идеально подходят для решения задач излучения и рассеяния электрически очень больших  объектов.

• Методы геометрической оптики (Geometrical Optics, GO) Идеально подходят для решения задач рассеяния электрически очень больших объектов из металла или диэлектрика.

• Методы универсальной теории дифракции (Uniform Theory of Diffraction, UTD) Идеально подходит для электрически особо крупных объектов и PEC-структур.

Пользовательский интерфейс

• CADFEKO – задание модели, численное моделирование и формат выходных данных
• создание CAD-геометрии на основе канонических структур и выполнения над ними  булевских операций;
• импорт и модификация CAD-моделей и сеток;
• восстановление CAD-моделей;
• создание поверхностных и объемных сеток на основе CAD-моделей;
• задание параметров материалов, в т.ч. диэлектрической постоянной, проводимости, параметров покрытий;
• задание параметров для выполнения моделирования, например, частот, нагрузок;
• задание возбудителей, например, источника напряжения, волноводного возбудителя;
• задание требуемых выходных данных моделирования, в частности, полей дальней и ближней зоны, S-параметров, расчет SAR;
• задание параметров оптимизации и создание целевой функции, например, для оптимизации входного импеданса методом роевого интеллекта.

EDITFEKO – интерфейс создания скриптов для продвинутых пользователей

Возможности программирования, в т.ч. циклов и алгоритмов принятия решений.

POSTFEKO – поствычисления на основе результатов численного моделирования

• множество видов для набора файлов геометрии (*.fek) и результатов (*.bof) в рамках одной сессии;
• трехмерные изображения полей ближней и дальней зоны, изоповерхностей и поперечных сечений;
• двухмерное отображение результатов в различных форматах, в т.ч. в полярных координатах и в виде диаграммы Вольперта-Смита;
• средства автоматического вычисления полосы частот для заданного импеданса, нахождение  максимального коэффициента усиления, уровня боковых лепестков, полосы по уровню -3 дБ и др.;
• экспорт изображений и анимаций в популярные графические форматы;
• расширенные возможности отображения удельной поглощенной мощности (SAR);
• цветовое отображение амплитуд лучей при использовании методов универсальной теории дифракции;

• отображение поверхностных электрических токов и плотности электрических зарядов;
• экспорт и импорт графических и числовых данных, например, импорт измерений;
• автоматическое создание отчетов с использованием шаблонов и простых механизмов создания отчетов;
• возможность разработки скриптов для расширенной постобработки в соответствии с требованиями пользователя.