Simulador de antena de cable (NEC-2)
Resuelve tu propia antena de cable con el método de momentos NEC-2: dipolos, Yagis, verticales y bucles, elemento por elemento. Patrón de radiación, ganancia, impedancia, VSWR, eficiencia y distribución de corriente, en una frecuencia o a lo largo de un barrido, con el optimizador multiobjetivo de la versión Pro.
Un ajuste preestablecido rellena la geometría de abajo; todos los valores permanecen editables.
| # | Función del elemento | Punto de alimentación | Longitud (mm) | Posición del brazo (mm) | Radio (mm) | Segmentos | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Elemento impulsado |
Extraído de los cables que se resolverán, a una escala. El punto es el feed.
- Comprobando la geometría...
Cómo funciona
Esta herramienta resuelve las antenas de cable con NEC-2, el código electromagnético numérico: a método de momentos solucionador que divide cada cable en segmentos cortos, calcula la corriente de cada uno y calcula el campo lejano, la impedancia de alimentación y las pérdidas de esas corrientes. Resuelve vuestro geometría (la longitud, el espaciado, el radio y el segmento de cada elemento) más que una figura de libro de texto para una antena del mismo tipo, por lo que el acoplamiento mutuo entre los elementos, las reflexiones del suelo y la pérdida de conductor salen de la solución en lugar de asumirlos.
Resolver es una elección entre cuatro modos con nombre. Al instante es un modelo cerrado de libro de texto de una antena preestablecida: una comprobación de cordura en milisegundos y etiquetada como modelo, nunca como solución. Estándar resuelve la geometría con NEC-2 en una frecuencia. Barrer lo resuelve en cada punto de una banda, por lo que la impedancia, el VSWR, la ganancia y el patrón se informan por frecuencia. Optimizar (Pro y API) ejecuta una búsqueda en el NSGA-II sobre las longitudes y los espaciados de los elementos de una matriz de elementos paralelos, la ganancia de negociación, la relación entre el frente y el reverso y las coincidencias entre sí, y devuelve toda la compensación frontal con un diseño con un acabado recomm.
Todas las geometrías se comprueban antes de ponerlas en cola, comparándolas con los límites dentro de los cuales es válido el modelo de cable delgado del NEC-2: ningún segmento mide más de una décima parte de la longitud de onda, cada segmento tiene al menos ocho veces el radio del cable, ningún cable más grueso que aproximadamente 1/63 de una longitud de onda, los cables que se tocan están realmente unidos y nada por debajo del plano de tierra. Una geometría ajena a ellos es rechazada con la razón y la forma de arreglarla, no se resuelve en números que parecen buenos y no lo son.
Every result checks itself. NEC-2 must account for all the power it is fed: what radiates plus what the conductors dissipate should equal the input, and a result that misses by more than 2% is marked. A feed resistance at or below zero, or an antenna radiating more than it is fed, is marked physically impossible. Each result also states the conductor it assumed (copper unless you choose otherwise — a perfect conductor overstates a small loop by several dB), the ground model, what the simulator filled in for you, and the request that reproduces the run.
Hay tres modelos de suelo disponibles: espacio libre, terreno perfecto (una imagen exacta), y terreno real con la permitividad y la conductividad elegidas, resueltas con el método integral SommERFELD-INTEGRAL de NEC-2.
Calculadoras relacionadas
Preguntas frecuentes
¿Qué tan preciso es?+
Dentro de sus límites de cable delgado, el NEC-2 es el código de referencia para las antenas de cable, y esta implementación se prueba con las respuestas publicadas: la guía del usuario del NEC-2, el ejemplo 1 de la impedancia de alimentación con una precisión del 0,1%, la directividad del libro de texto del dipolo de media onda (Balanis) con una precisión de 0,05 dB y los Yagi de 3 elementos de referencia NEC-4 de L. B. Cebik con una precisión de 0,02 dB de ganancia y 0,03 Ω de resistencia de alimentación. Lo que limita un resultado real suele ser el modelo (la fidelidad con la que los cables describen la antena), no el solucionador.
¿Qué es lo que el NEC-2 no modela?+
Esta herramienta solo acepta cables redondos desnudos. No modela cables aislados, cables enterrados en el suelo (el NEC-2 no puede colocar un conductor por debajo de la superficie del suelo; un campo radial enterrado necesita el NEC-4), la línea de alimentación y el balún (la alimentación es una fuente de tensión ideal en un segmento, por lo que la corriente en modo common de un blindaje coaxial no está incluida) ni objetos cercanos, como mástiles y edificios, a menos que los utilice como cables. Los elementos fabricados a partir de tubos unidos de diferentes diámetros son una debilidad conocida del NEC-2, que el NEC-2 no corrige. Las geometrías que se encuentran fuera de los límites de los cables delgados son rechazadas en lugar de solucionarse.
¿Qué modo de resolución debo elegir?+
Usa Instant para obtener una figura rápida de libro de texto para un ajuste preestablecido. Usa Standard para resolver tu propia geometría con la frecuencia que más te interese y Sweep cuando necesites impedancia, VSWR y ganancia en una banda, por ejemplo, para encontrar el ancho de banda 2:1. Usa Optimize (Pro) cuando el recuento de elementos sea fijo y quieras ajustar las longitudes y los espaciados.
¿Cuánto dura una simulación?+
Depende de la cantidad de incógnitas (el recuento total de segmentos) y de la cantidad de frecuencias, así como del hardware en el que se ejecute tu nivel. Cada tarjeta de modo indica un tiempo de ejecución solo una vez que se ha medido en ese hardware. Se rechaza un trabajo que supere el presupuesto de su nivel con el coste calculado y con una forma de reducirlo, en lugar de prolongarse durante minutos y acortarlo.
¿Qué cambia el optimizador y qué devuelve?+
Varía la longitud de cada elemento (por defecto, dentro del 15%) y cada espacio a lo largo del boom (dentro del 50%), lo que resuelve a todos los candidatos con NEC-2. Los diseños en los que las banderas de autoverificación nunca son recompensados. Da como resultado todos los diseños en contrapartida (ninguno supera a otro en términos de ganancia, de adelante hacia atrás y VSWR a la vez), un diseño terminado con el recomm0, elegido según una regla establecida, una comparación con el diseño del que partiste y la semilla, de modo que el mismo trabajo reproduce la misma búsqueda.
¿Por qué no se comprueba el equilibrio de potencia en condiciones reales?+
En suelos con pérdidas, parte de la energía de entrada es absorbida por el suelo, lo que no se irradia ni pierde conductores, por lo que no se espera que el equilibrio se cierre. El resultado lo dice, en lugar de informar de una comprobación que no ha realizado; las comprobaciones de los límites físicos siguen vigentes.
¿Qué significa el número de ganancia?+
La ganancia se expresa en dBi (decibelios en relación con un radiador isótropo) e incluye la pérdida del conductor, por lo que nunca es superior a la directividad. Un dipolo de media onda en el espacio libre tiene aproximadamente 2,15 dBi; un Yagi de 3 elementos bien diseñado suele medir 7—8 dBi.