CAPITULO 4 MODELADO DE ANTENA Y
SISTEMA DE PLANIFICACION
Janet Contreras Parra
TELECOMUNICACIONES
HISTORIA DE MODELADO DE ANTENA
Con la proliferación de las computadoras personales desde principios de 1980,aficionados y profesionales tienen dado pasos significativos en el sistemacomputarizado de antena análisis. Los programas más comunes para análisis deantena son los derivados de un programa desarrollado en los laboratorios delgobierno de Estados Unidos llamado NEC "Código Electromagnetismo Numérico."NEC utiliza un así llamado Método de Momentos algoritmo. . Una antena sedivide en un número de segmentos de línea recta de alambre, y el camporesultante de la corriente de RF en cada segmento es evaluado por sí mismo ytambién con respecto a otros segmentos acoplados mutuamente.
A principios de 1980, MININEC fue escrito en BASIC para su uso en ordenadorespersonales.
. La más reciente de dominio público versión es NEC-2 y este es el núcleocomputacional
Al igual que MININEC, NEC-2 es un modelado de propósito general paquete ypuede ser difícil de usar y relativamente lento en operación para ciertas formas deantenas especializadas.
LOS FUNDAMENTOS DE LA ANTENA DE
MODELADO
Nativo de NEC-2
El nativo de NEC-2 programa produce páginas y
páginas de salida con formato para un mainframe "impresora de línea.“
Nativo de NEC-2 fue escrito en el lenguaje Fortran, que representa la
traducción de fórmulas. Los programadores utilizan tarjetas perforadas
para introducir el programa en sí mismo y su acompañante introducir datos
en ordenadores centrales grandes.
. A decir que la salida de papel de NEC-2 es enorme, incluso intimidar, es
decir poco. Hay una clara distinción entre "información útil" y "datos brutos"
y el resultado bruto de nativos NEC-2 bombardea al usuario con datos en
bruto. Las versiones comerciales que utilizan el NEC-2 computacional
núcleo proteger al usuario de la fealdad de la prima línea de impresora
salida, así como tarjetas perforadas de entrada (o disco sustitutos de
tarjetas perforadas).
EZNEC PRODUCE LOS SIGUIENTES TIPOS DE GRÁFICOS:
• POLAR (LINEAL-DB O ARRL ESTILO-) LOS GRÁFICOS DEL CAMPO
LEJANO ELEVACIÓN Y AZIMUT RESPUESTAS.
• 3-D DE MALLA DE ALAMBRE GRÁFICA DEL TOTAL DE CAMPO
LEJANO RESPUESTA.
• GRÁFICO DE LOS CABLES DE ACERO A TRAVÉS DE UNA BANDA DE
FRECUENCIA. •
VISUALIZACIÓN GRÁFICA DE LAS CORRIENTES DE RF EN
DIFERENTES CONDUCTORES EN UN MODELO.
• GIRATORIO, AMPLIFICABLES 3-D PUNTOS DE VISTA DE LOS
CABLES UTILIZADOS PARA HACER UN MODELO.
• SALIDA A PROGRAMAS CAPACES DE GENERAR GRÁFICOS DE
SMITH.
ENTRADAS DEL PROGRAMA:
GEOMETRÍA DE ALAMBRE
La parte más difícil de
utilizar un NEC-tipo de
modelado
programa es la creación de
la antena de geometría que
debe condicionarse a
pensar en tres dimensiones,
Coordenadas cartesianas.
coordenadas representan la
distancia desde el origen
(eje x),
la anchura de una antena
(eje y), y la altura (eje z).Un modelo simple de un 135-pie centro dipolo alimentado, de hecho
# 14 alambre de cobre colocados 50 pies sobre terreno plano.
ALGUNAS OTRAS GEOMETRÍAS
PRÁCTICAS DE ANTENA SON
Un Vertical dipolo de media onda.
Una antena con plano de tierra
A 5-Elemento Horizontal Yagi
A mono banda de 2 elementos Cuadrangular Cúbica
EL ENTORNO DE MODELADO
EL SUELO
Suelo MININEC tipo es útil cuando se modela verticales cables o alambres horizontales que son superiores a 0,2 λ encima del suelo. La tierra en el espacio libre se ejecutará más rápida entre todas las opciones de tierra. Perfecta al suelo es útil como un caso de referencia, especialmente para antenas de polarización vertical sobre terreno real. El tema ambiental más importante de una antena modelo-el suelo debajo de ella. Vamos a examinar algunas de las opciones disponibles en el entorno NEC-2 en EZNEC:
• Espacio libre • Adaptación perfecta al suelo • Tipo de suelo MININEC • “Rápido" tipo de suelo • Sommerfeld-Norton suelo.
Entorno de modelado:
Frecuencia
Siempre es una buena idea para
evaluar una antena.
una gama de frecuencias, en lugar
de simplemente en un solo punto
frecuencia. Tendencias que se
convierten en bastante evidente en
una frecuencia
Nativo de NEC-2 se ha incorporado
en la frecuencia capacidades de
barrido.
Frecuencia Scaling
EZNEC tiene una característica muy útil que le permite
crear nuevos modelos a escala en una nueva frecuencia. Invocas
el algoritmo utilizado a escala de un modelo de una frecuencia
a otro marcando la casilla Cambiar la escala después de que has
clic en el botón de frecuencia. EZNEC escalará todos los modelos
dimensiones (longitud del cable, la altura y diámetro), con excepción de
una situación específica-el alambre de diámetro se mantendrá
mismo en la nueva frecuencia si originalmente especificado alambre
tamaño por la galga AWG.
REVISIÓN DE
ESPECIFICACIONES
FUENTE
Las fuentes para a relativamente simple dipolo Yagi, y modelos quad investigados hasta ahora han estado en el centro de un fácil tovisualize
alambre. La colocación de la fuente en la vertical
plano de tierra estaba en la parte inferior del radiador vertical,
un lugar eminentemente lógico. La segmentación para el cable corto al centro se pone a uno.
La fuente de impedancia y ganancia máxima de la EZNEC calcula
para tres modelos diferentes:
1. Ch4-V invertida Dipole.EZ (el modelo original)
2. Ch4-dipolo V invertida Segmentation.EZ Triple
3. Ch4-Modified invertida Dipole.EZ V (como se muestra en
Fig. 17, por el hilo medio establecido para ser de 2 pies de largo)
4. Ch4-Mod V invertida Malo Segmentation.EZ
(Donde el número de segmentos en la inclinada dos
FUENTES DE VOLTAJE Y CORRIENTE
Pero una fuente de corriente es nada más que una fuente de voltaje
de corriente entregando a través de una alta impedancia. Teoría de la
red básica dice que cada fuente de voltaje de Thevenin tiene una
corriente de Norton fuente equivalente. Varias implementaciones
comerciales de NEC-2 enfoque a la creación de una fuente de
corriente en maneras ligeramente diferentes. Nativo NEC-2 tiene varios
tipos de fuente, el voltaje fuentes son los más comúnmente utilizados
por los radioaficionados. Nativo NEC-2 no tiene una fuente de corriente.
CARGAS
La carga tiene la forma de capacitancia
sombreros, pero puede y debe ser modelado como cables conectados a la parte superior de un radiador vertical.
Las cargas plazo se refiere a inductancias discretos, capacitancias y resistencias que se colocan en algún momento (O puntos) en un sistema de antena para lograr ciertos efectos.
. EZNEC implementa la siguiente
cargas discretas:
• Serie R j X cargas.
• Serie RLC cargas, especificadas en Ω de resistencia, μH
de la inductancia y de la capacitancia pF.
• Las cargas RLC en paralelo, que se especifican en Ω de resistencia, Μh de la inductancia y de la capacitancia pF.
PRUEBAS DE PRECISIÓN
Hay dos pruebas que pueden ayudar a identificar precisión problemas en un modelo:
• La prueba de convergencia. Si se aumenta la segmentación en un modelo particular y los resultados cambia más de lo que quisiera, entonces aumentar la segmentación
• La prueba de ganancia media. Si usted haya quitado todos intencional pérdidas en un modelo, y si coloca la antena, ya sea en el espacio o terreno perfecto otra vez, entonces todo el poder alimentado a la antena debe ser irradiada por él
MODELO DE POSIBLE OTRO
LIMITACIONES
Los cables muy próximas entre sí
Si los cables están espaciados muy cerca uno del otro, la
NEC-2 del núcleo puede tener problemas. Si los segmentos son
no alinearse cuidadosamente, puede haber también problemas con
precisión.
Cables en paralelo Líneas de Transmisión y LPDAs
NEC-2 programas basados por lo general no funciona tan bien en este tipo de situaciones al igual que MININEC basada programas.
Los cables conectados a cables gordos flacos
Otra de las limitaciones inherentes a la NEC-2 computacional núcleo aparece cuando se modela hamradio varios populares antenas: antenas Yagi muchos y quads algunos.
CAMPO CERCANO SALIDAS
Regulaciones de la FCC establecer límites en el
máximo permitido exposición (PPE) permitido por la
operación de transmisores de radio. Estos límites se
expresan en términos de el eléctrico (V / m) y los
campos magnéticos (A / m) cerca de un antena. NEC-
2-programas basados puede calcular la electricidad y
cerca de campos magnético y la FCC.
ASPECTOS
PRÁCTICOS, EL DISEÑO
DE SU SISTEMA DE
ANTENA
El momento más importante pasó
en la elaboración de un sistema de
antena es el tiempo pasado en la
planificación.
• SITIO DE PLANIFICACIÓN
Un mapa de su propiedad o
emplazamiento de la antena
propuesta
puede ser de gran ayuda a
medida que comience a considerar
alternativa antenas.
Un mapa de sitio tal esta es una herramienta útil para
planificar la instalación de antena
CONSTRUCCIÓN DEL
SISTEMACuando la planificación se ha completado, es el momento de empezar construcción del sistema de antena. Lo más probable es que
puede dividir esa construcción en una serie de fases o pasos.
COMPROMISOS
Debido a las limitaciones, la mayoría de los aficionados no son capaces de
para construir su sistema de antena sueño. Esto significa que algunos
compromisos deben hacerse. Nunca, bajo ninguna circunstancia, poner en peligro la seguridad de una instalación de la antena.
POSIBILIDADES APARTAMENTO
Una evaluación completa y exacta de tipos de
antena, colocación de la antena y la colocación de la
línea de alimentación es muy importante para el
habitante de la vivienda. Entre las muchas
posibilidades para los tipos son antenas balcón, los
invisibles (hechos de alambre fino), antenas verticales
disfrazado de astas de banderas o como mástiles con
una antena de televisión en la parte superior, y las
antenas de interior.
ANTENAS PARA ESPACIOS LIMITADOS
No siempre es práctico para erigir de tamaño completo
antenas para las bandas de HF.
Tendedero de antena
Un cable de alta calidad, de acero flexible (trenzado) es
adecuado como sustituto si no te importa limpiarlo antes de
ropa se cuelga en ella.
Cable largo Invisible
se refieren a (relativamente) grandes luces físicas del
conductor
como alambres largos.
ANTENAS INTERIORES
El mejor lugar para que su antena es al aire libre, y lo más alto y en el mas claro posible.
Empirismo: Una típica casa o apartamento presenta un complejo entorno electromagnético que es imposible predecir teóricamente que la ubicación o la orientación de la antena interior que funciona mejor.
Dipolos: En HF la antena de interior más práctico suele serel dipolo. Los intentos de obtener más ganancias con elementos parásitos normalmente fallarán debido a la proximidad a la suelo o el acoplamiento a cableado de la casa.
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