Использование cookie

Моделирование антенн


Существует довольно много программ для компьютерного моделирования антенн. Среди них есть как профессиональные, очень большие по объему и дорогие, так и небольшие бесплатные программы для домашнего использования. Из последних в России наиболее популярна MMANA-GAL, а в других странах получила наибольшее распространение программа 4nec2.

Программа MMANA-GAL, несмотря на ее русский интерфейс и популярность в России, нам не понравилась своим капризным редактором, в котором оказалось неудобно вносить изменения. Поэтому остановимся подробнее на программе 4nec2. Ее можно бесплатно скачать здесь.

После запуска программы можно начать редактировать новый файл, либо открыть уже созданный (благо с программой поставляется база из нескольких десятков моделей антенн). Они находятся в папке «\4nec2\models». Начать работу можно с редактора геометрии, который запускается по нажатию клавиши F6 или соответствующей иконки верхнего меню.

В редакторе есть несколько вкладок. Начнем с вкладки «Symbols». В этом редакторе можно вставлять формулы и делать модели антенн масштабируемыми, проставляя размеры не в миллиметрах, а в долях длины волны. Меняя одну строчку, можно моментально изменить все размеры антенны пропорционально новой частоте. Вот так выглядят расчеты антенны «тройной квадрат»:

Программа 4nec2

Fc – частота, LAMBDA – длина волны. LA – сторона меньшего квадрата (директора), по формулам Сотникова равная 0,22 от длины волны, LB – сторона среднего (вибратора), LC – большого квадрата (рефлектора), LD и LE – расстояния между квадратами.

настройка 4nec2

Здесь по координатам рисуются линии. Первые 4 линии относятся к среднему квадрату, линии 5 – 8 – к большому, а 9 – 12 – к маленькому. Средний квадрат расположен в начале координат, большой сдвинут назад на расстояние LE, а маленький выдвинут вперед на расстояние LD. Во вкладке «Freq./Ground» нужно ввести значение частоты.

Когда редактирование закончено, можно посмотреть геометрию (клавиша F3), или гораздо более красивый объемный вид – клавиша F9.

Построение диаграмм 4nec2  

Чтобы программа на объемном рисунке отображала диаграмму направленности антенны с указанием максимального и минимального усиления, необходимо нажать клавишу F7, в появившемся меню выбрать пункт «Far Field pattern», затем нажать на кнопку «Generate», после этого выбрать в правом меню посередине вместо «Hide patt.» «Multi color». В нашем примере получилось усиление 7.31 дб по направлению на телецентр и ослабление сигналов на -22 дб. с противоположной стороны.

Продолжаем изучать 4nec2

Изменяя расстояния между квадратами и их размеры, можно добиться наибольшего усиления.

Графики 4nec2

Программа позволяет посмотреть графики зависимости усиления, входного сопротивления (и некоторые другие) от частоты. Для этого необходимо закрыть окно 3D-просмотра, нажать F7 и выбрать пункт «Frequency sweep», затем установить минимальную и максимальную частоту и шаг перерасчета. При этом показывается также диаграмма направленности.

моделирование антенн

Насколько это все соответствует действительности? Трудно сказать. В любом случае вы можете придумать с помощью этой программы свою конструкцию антенны и затем испытать ее на практике. В заключении вы можете скачать несколько готовых моделей антенн рассмотренных на этом сайте:

 

Файлы нужно извлечь из архива и скопировать в папку «\4nec2\models».

  

Комментарии:

Самовар   05.11.2018 20:51

Здравствуйте уважаемый автор. С удовольствием прочитал Вашу "аппетитную" статью о моделировании антенн в программе 4nec2. Скачал, попробовал установить под Винду ХР и остановился. Не понятно "куды лошадь запрягать". Показалось, что ХР не дружит с последней версией проги. Бегло просмотрел Readmefirst. Действительно так кое-что говорится о возможных проблемах при работе под этой ОС. Перешел на Винду10. Там ситуация немного лучше, но тем не менее все равно ступор. Подскажите куда грести. Лимит слов исчерпан.


Admin   05.11.2018 21:38

Уважаемый Самовар! Я устанавливал программу как на xp, так и на 64-х битную "семерку". Никаких трудностей с запуском у меня никогда не было. Так, что даже не знаю, чем Вам помочь... Версия у меня 5.8.16 от ноября 2015 года.


Самовар   09.11.2018 17:34

Уважаемый Админ! С помощью какого из двух дистрибутивов 4NEC2 получены картинки, представленные в статье? У меня портабельный вариант при попытке посмотреть файл TRIQUAD.nec пишет "No hardware support found. Switching to reference rasterizer." Что можно или нужно задействовать вместо растерайзера?


Admin   09.11.2018 20:52

Самовар, все модели я рисовал на версии 5.8.16 от ноября 2015 года. Никаких сообщений об ошибках у меня не было. Скачивал отсюда.


Самовар   12.11.2018 20:01

Наконец кое-что начало получаться. Но для этого пришлось сделать перевод файла _GetStarted.txt. Полагаю, что этот материал может полезным пытливым телезрителям,желающим сделать осознанный выбор антенны в условиях приема слабого сигнала. Материал в формате PDF доступен по ссылке в Win10 его открывает. Другие поисковики нет. Спасибо


Самовар   16.11.2018 20:18

Добрый вечер,уважаемый, Admin! Пользуюсь портабельной версией 4NEC2. Создалось впечатление, что программа изрядно глючит. Явно при выключении не очищается внутренний кеш памяти, т.е. не получается начать новую задачу с чистого листа. Выскакивают без вызова результаты предыдущего сеанса. Вы не встречались с такой проблемой? Спасибо


Admin   16.11.2018 21:22

К сожалению не сталкивался. Я всегда начинал делать модель на основе предыдущей.


Добавить комментарий:

Ник:     



Текст комментария:

      

      

* Ваш комментарий будет опубликован после одобрения модератором.





  


Смотрите также: