功能亮点
高频电磁解算方案
高频近似算法
高频近似算法借用计算机图形学光线追踪原理，采用基于KD-Tree二叉树的射线追踪加速算法，利用OpenMp与MPI的混合并行加速策略，能迅速将数量为百万级面元的树结构在短时间内构建完毕。通过无栈带线索追踪的加速结构Rope-KDtree，大幅度提升射线追踪效率，快速预估超电大尺寸复杂模型的RCS散射特性。并可将射线法GO-PO与全波精确算法矩量法/有限元法相结合，进行优势互补，能够准确求解诸如大型载波平台上的天线/天线罩远场辐射特性，大大提高算法的适用性，将计算场景扩展至两种算法单独使用时无法求解的领域内。
有限元
有限元方法是建立在变分原理和加权余量法基础上发展起来的应用最为广泛的数值分析方法，在处理复杂边界和连续介质问题上独具优势。TF-eMag软件的电磁有限元，提供直接频率求解、模态求解和快速插值求解三种解算方案，包含丰富的边界与激励功能。搭配自动完美匹配层（AML）、辐射边界等丰富的电磁吸收边界模拟，同时具备基于频率的网格自适应分析算法，为用户提供完备齐全的电磁仿真方案。
矩量法
矩量法针对工程应用中的复杂材料电磁计算需求，开发出复杂材料计算模块，以电磁积分方程方法中的多层矩阵分解（MLMDA）、多层快速多极子（ MLFMM）、区域分解等算法为核心，对复杂目标的电磁辐射和散射进行数值建模和高精度、高效率数值求解，实现电大尺寸目标散射与辐射问题的精确数值仿真。并且针对各种复杂材料，采用了多种积分方程与边界条件以实现精确建模。
耦合方法
TF-eMag具备两种混合算法：有限元边界积分（FE-BI）与射线法+有限元/矩量法。FE-BI方法能够更精确地截断有限元的计算边界，相比吸收边界更贴近物体本身。根据实际问题，FE-BI允许形成多个不连通的计算区域，适合解决同时存在电大散射体和复杂辐射结构的双向耦合问题。 射线法GO-PO与全波精确算法矩量法/有限元法相结合，进行优势互补，能够准确求解诸如大型载波平台上的天线/天线罩远场辐射特性，大大提高算法的适用性，将计算场景扩展至两种算法单独使用时无法求解的领域内。
高频电磁仿真场景
天线辐射
已开发辐射吸收边界、PML完美匹配层功能，用于精确模拟外边界对电磁场的吸收。具备周期边界+阵因子计算阵列方向图功能，在计算规模量较小的情况下实现高精度求解，并针对天线指标已开发了丰富的后处理显示功能。
电磁兼容
TF-eMag具备场辐射计算功能，通过后处理监视器或者切平面功能，可观察到域内任意一点的电场场强或者某个平面上的电场分布，可计算电磁辐射电磁兼容问题。
电磁散射特性
TF-eMag的矩量法模块与高频近似算法模块均具备电磁散射特性计算功能，并支持在笛卡尔和球坐标系下进行设置。可选择仅计算单站或双站或者两者同时计算，后处理支持1D/2D极坐标/2D直角坐标/3D极坐标等多种显示功能，具备完备的后处理显示能力。
SAR成像
TF-eMag的二维聚束SAR成像雷达算法，先后利用二维插值算法Interp2、二维傅里叶逆变换ifft2、频谱搬移函数fftShift，将二维RCS数据的时域信号转变为频域信号，最终获取目标各个单元的二维投影分布，该成像算法能够清晰获取大型军事目标诸如战斗机、无人机、坦克等的大致轮廓，成像时间短，效率高。
滤波器优化
TF-eMag已开发二端口滤波器的耦合矩阵提取、耦合矩阵综合、耦合矩阵目标计算、耦合矩阵修正、加载相位提取、矢量拟合、基于耦合矩阵的牛顿优化法等功能，可在失谐较严重情况下完成S参数的拟合并实现滤波器优化，优化算法为自研的快速收算法，可以高效的完成大失谐下的优化。
低频电磁解算方案
直流电场模块
TF-eMag软件的低频电磁有限元直流电场模块，基于节点有限元，通过求解电势的拉普拉斯方程来求解低频稳态直流电场。直流电场模块具备完善的激励和边界条件，包括电压、电流密度、电流和悬浮电位激励，电绝缘边界、极化边界、电场垂直边界。搭配自适应误差估计和网格细化功能，直流电场模块可为用户提供通用场景的直流电场仿真方案。
瞬态电场模块
TF-eMag软件的低频电磁有限元瞬态电场模块，基于节点有限元，通过求解电势的时变电场方程来求解低频瞬态电场。瞬态电场模块具备完善的激励和边界条件，包括电压、电流密度、电流和悬浮电位激励，电绝缘边界、电场垂直边界。搭配自适应误差估计和网格细化功能，瞬态电场模块可为用户提供常见场景的瞬态电场仿真方案。
低频磁场模块
TF-eMag软件的低频电磁有限元静磁场和频域磁场模块，基于高阶矢量有限元，采用Auto-gauging技术，通过求解磁矢势A和电标量的静磁场和时谐磁场方程来求解低频静磁场和频域磁场。静磁场和频域磁场模块具备完善的激励和边界条件，包括绞合线圈、固体导体线圈、外加电流密度激励，磁绝缘边界、磁场垂直边界，以及丰富的后处理功能，包括磁场能量、电磁力、电感矩阵、铜损和涡流损耗等的计算。结合静磁场和频域磁场的误差估计和自适应网格细化功能可为用户提供低频静磁场和频域磁场的仿真方案。
低频电磁仿真场景
土壤埋管阴极保护
已开发电压、电流、悬浮电位等常用激励端口，支持基于塔菲尔(Tafel)模型、巴特勒-沃尔默(Butler-Volmer)模型、非线性极化曲线等解析和数值极化边界，支持基于电极动力学的二次电流分布下的土壤埋管和海底沉船阴极保护仿真，可用于埋地燃气管道的阴极保护网络的设计分析。
聚变装置线圈磁场计算
已开发电压、电流激励端口，绞合线圈、固体导体线圈和远场边界，周期性边界等边界，支持非线性BH曲线，具备体/面云图、切面云图、曲线绘制、点计算、面积分和体积分等丰富的后处理功能，能够对低频磁场应用场景（如托卡马克纵场线圈、储能线圈等）进行磁场，储能，电感和电磁力的计算。
电感矩阵提取
TF-eMag低频电磁有限元已开发直流电感和互感提取功能，再对导体网络进行直流电场分析之后会继续进行静磁场分析，并提取导体网络的直流电感矩阵。
高性能计算
电磁有限元求解器现已开发MPI+OpenMP的混合并行计算能力，其最大支持并行计算CPU处理器的核数不低于32核。在不损失计算精度的前提下，极大地缩短了计算时间，帮助用户提高仿真效率。
特点与优势