Simulateur d'antenne filaire (NEC-2)
Résolvez votre propre antenne filaire avec la méthode des moments NEC-2 : dipôles, Yagis, verticales et boucles, élément par élément. Diagramme de rayonnement, gain, impédance, VSWR, efficacité et distribution du courant, à une fréquence ou sur un balayage, avec un optimiseur multi-objectifs sur Pro.
Un préréglage complète la géométrie ci-dessous ; chaque valeur reste modifiable.
| # | Rôle de l'élément | Point d'alimentation | Longueur (mm) | Position de la flèche (mm) | Rayon (mm) | Segments | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Élément entraîné |
Tiré à partir des fils qui seront résolus, à une échelle. Le point représente le fil d'alimentation.
- Vérification de la géométrie...
Comment ça marche
Cet outil résout les problèmes d'antennes filaires avec NEC-2, le code électromagnétique numérique : a méthode des moments solveur qui divise chaque fil en courts segments, détermine le courant sur chacun d'eux et calcule le champ lointain, l'impédance d'alimentation et les pertes dues à ces courants. Il résout votre la géométrie, c'est-à-dire la longueur, l'espacement, le rayon et le segment de chaque élément, plutôt qu'une figure classique pour une antenne du même type, de sorte que le couplage mutuel entre les éléments, les réflexions du sol et la perte de conducteur sont une solution au lieu d'être supposés.
La résolution est un choix parmi quatre modes nommés. Instantané est un modèle classique en forme fermée d'une antenne prédéfinie : un contrôle de santé en millisecondes, et étiqueté comme un modèle, jamais comme une solution. Norme résout la géométrie avec NEC-2 à une fréquence. Balayer le résout à chaque point d'une bande, de sorte que l'impédance, le VSWR, le gain et le motif sont indiqués par fréquence. Optimisez (Pro et API) exécute une recherche NSGA-II sur les longueurs et les espacements des éléments d'un tableau d'éléments parallèles, le gain de trading, le ratio avant-arrière et la correspondance les uns par rapport aux autres, et renvoie l'ensemble du compromis avant avec un design recommended.
Chaque géométrie est vérifiée avant d'être mise en file d'attente, en fonction des limites de validité du modèle de fil mince du NEC-2 : aucun segment ne dépasse un dixième de longueur d'onde, chaque segment au moins huit fois le rayon de son fil, aucun fil d'une épaisseur supérieure à environ 1/63 de longueur d'onde, les fils qui se touchent sont réellement joints et rien en dessous du plan de masse. Une géométrie extérieure est refusée avec la raison et le moyen de la corriger. Elle n'est pas résolue en nombres qui semblent corrects et qui ne le sont pas.
Chaque résultat est vérifié de lui-même. Le NEC-2 doit tenir compte de toute la puissance qui lui est fournie : ce qui rayonne plus ce que les conducteurs dissipent doit être égal à l'entrée, et un résultat qui manque de plus de 2 % est marqué. Une résistance d'alimentation égale ou inférieure à zéro, ou une antenne rayonnant plus qu'elle n'est alimentée, est marquée comme physiquement impossible. Chaque résultat indique également le conducteur qu'il a supposé (cuivre sauf si vous en choisissez autrement — un conducteur parfait surestime une petite boucle de plusieurs dB), le modèle de masse, ce que le simulateur a rempli pour vous et la requête qui reproduit le trajet.
Trois modèles de sol sont disponibles : espace libre, terrain parfait (une image exacte), et terrain réel avec la permittivité et la conductivité que vous avez choisies, résolues avec la méthode intégrale SOmmErfeld de NEC-2.
Calculateurs associés
Questions fréquemment posées
Quel est son degré de précision ?+
Dans ses limites de fils fins, le NEC-2 est le code de référence pour les antennes filaires, et cette implémentation est testée par rapport aux réponses publiées : le guide de l'utilisateur du NEC-2, exemple 1, impédance d'alimentation à 0,1 % près, directivité classique du dipôle demi-onde (Balanis) à 0,05 dB, et le Yagis à 3 éléments de référence NEC-4 de L. B. Cebik à 0,02 dB de gain et 0,03 Ω de résistance d'alimentation. Ce qui limite un résultat réel, c'est généralement le modèle, c'est-à-dire la fidélité avec laquelle les fils décrivent l'antenne, et non le solveur.
Qu'est-ce que le NEC-2 ne modélise pas ?+
Cet outil n'accepte que les fils ronds nus. Il ne modélise pas les fils isolés, les fils enterrés dans le sol (le NEC-2 ne peut pas placer de conducteur sous la surface du sol ; un champ radial enterré nécessite le NEC-4), la ligne d'alimentation et le balun (l'alimentation est une source de tension idéale sur un segment, donc le courant en mode common sur un blindage coaxial n'est pas inclus), ni les objets proches tels que les mâts et les bâtiments, sauf si vous les tracez comme des fils. Les éléments fabriqués à partir de tubes assemblés de différents diamètres constituent une faiblesse connue du NEC-2, que le NEC-2 ne corrige pas. Les géométries situées en dehors des limites des fils fins sont refusées plutôt que résolues.
Quel mode de résolution dois-je choisir ?+
Utilisez Instant pour obtenir une figure rapide dans un manuel pour un préréglage. Utilisez Standard pour résoudre votre propre géométrie à la fréquence qui vous intéresse, et Sweep lorsque vous avez besoin d'impédance, de VSWR et de gain sur une bande, par exemple pour trouver la bande passante 2:1. Utilisez Optimize (Pro) lorsque le nombre d'éléments est fixe et que vous souhaitez ajuster les longueurs et les espacements.
Combien de temps dure une simulation ?+
Cela dépend du nombre d'inconnues (le nombre total de segments) et du nombre de fréquences, ainsi que du matériel utilisé par votre niveau. Chaque carte de mode indique une durée d'exécution uniquement une fois qu'elle a été mesurée sur ce matériel. Une tâche dépassant le budget de votre niveau est refusée en raison du coût calculé et d'un moyen de le réduire, au lieu d'être exécutée pendant quelques minutes et écourtée.
Que change l'optimiseur et que renvoie-t-il ?+
Il fait varier la longueur de chaque élément (par défaut dans les 15 %) et chaque écart le long de la rampe (dans les 50 %), résolvant chaque candidat avec NEC-2. Les designs des drapeaux autocheck ne sont jamais récompensés. Il renvoie tous les dessins en termes de compromis (aucun ne vaut un autre en termes de gain, de l'avant vers l'arrière et du VSWR à la fois), un design terminé par recommchoisi selon une règle précise, une comparaison avec le design d'où vous êtes parti et le point de départ, de sorte que le même travail reproduit la même recherche.
Pourquoi l'équilibre des forces n'est-il pas vérifié sur le terrain réel ?+
Sur un sol présentant des pertes, une partie de la puissance d'entrée est absorbée par le sol, qui n'est ni rayonnée ni perte de conducteurs, de sorte que l'équilibre ne devrait pas se fermer. Le résultat l'indique au lieu de signaler une vérification qu'elle n'a pas effectuée ; les vérifications des limites physiques sont toujours en cours.
Que signifie le chiffre de gain ?+
Le gain est exprimé en dBi (décibels par rapport à un radiateur isotrope) et inclut la perte de conducteur, il n'est donc jamais supérieur à la directivité. Un dipôle demi-onde en espace libre a environ 2,15 dBi ; un Yagi à 3 éléments bien conçu mesure généralement 7—8 dBi.