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.