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发表于 2012-4-28 08:12:08
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本帖最后由 e3po 于 2012-4-27 22:12 编辑
天线是收音机最关键的部分之一, 如果没有天线, 收音机就不能称为收音机了.
天线的结构很简单, 但是要分析它却需要做很多数学计算.
以前, 业余爱好者想比较精确地分析天线也找不到免费的软件来帮助仿真.
幸运的是, 美国政府每隔一端很长的时间就会公开一些密级比较低或者相对过时的技术,
NEC2 就是这些军转民的东西之一.
NEC全称Numerical Electromagnetic Code(数值电磁代码),是由美国加利福尼亚的劳伦斯&利沃诺实验室创建的。NEC是基于电场积分方程(EFIE)和磁场积分方程(MFIE)进行矩量
法计算的,计算出天线上各段的电流分布,从而得到天线的近场场强和远场的方向图及天线的输入阻抗、极化、轴比等电特性。
NEC软件都是基于EFIE和MFIE积分方程,进行求解天线电特性的,这些软件能够分析位于自由空间或无限大地面上的任意直导线组成的细线天线。
细线假设包括:
1) 线半径远小于工作波长和线长(a<<λ,a<<l );
2) 分段(每一小段)的长度均大于线半径(delta >a ),因此认为天 线上只有轴向电流,而没有环向电流。
NEC2又称卡片式NEC,NEC2的程序主要由一些卡片参数控制,并且这些程序以文本的格式保存,比如保存为:*.nec的格式。
** 以前研究人员是在大型机上面输入卡片然后求解的, 结果也是打印出来的. 所以不要觉得奇怪.
NEC2的计算引擎是FORTRAN 90编译器,它采用三角形函数为基函数的伽略金矩量法(Galerking’s Procedure of Moment Method)。
从使用者的观点看,NEC2有三个主要的部分:
1.使用者把天线结构转换为模拟天线结构的数学描述的文本文件。
2.建立计算子,并用EFIE方程计算得到需要的参数。
3.结果以文本文件的形式输出,里面包含天线的结构描述、特定几何结构的分析结果和需要的天线电性能参数。
如果让咱们这些业余爱好者去用最原始的 NEC2 内核, 那绝对是要了很多人的老命.
万幸的是欧洲的工程师/爱好者 Arie Voors 先生开发和共享了一个优秀的用户端 4NEC2,
它可以让业余爱好者们通过容易得多的方式来使用 NEC2 . http://home.ict.nl/~arivoors/
"4nec2 is a completely free Nec2, Nec4 and windows based tool for creating, viewing, optimizing and checking 2D and 3D style antenna geometry structures and generate, display and/or compare near/far-field radiation patterns for both the starting and experienced antenna modeler.
"
http://home.ict.nl/~arivoors/
俺希望根据自己粗浅的认识, 通过一个结构简单的线天线让大家试着喜欢这个软件.
下面就是这个天线的模型- CM For CrystalRadio.Cn
- CM 倒V天线的仿真
- CM
- CM
- CM
- CM
- CE
- SY H=0 '输入端的离地高度(米)
- SY R=0.0005 '拉杆天线横截面的半径(米)
- SY L=1.5 '拉杆天线的长度(米)
- SY SEGS=201
- SY ANG=150 '振子夹角
- GW 1 SEGS -(L/2)*sin(ANG/2) 0 H-cos(ANG/2) -L/(2*SEGS) 0 H R 'Wire 1
- GW 2 1 -L/(2*SEGS) 0 H L/(2*SEGS) 0 H R
- GW 3 SEGS L/(2*SEGS) 0 H (L/2)*sin(ANG/2) 0 H-cos(ANG/2) R
- GE 0
- GN -1
- EK
- EX 0 2 1 0 1 0 0 'Voltage source (1+j0)
- FR 0 0 0 0 100 0
- EN
复制代码 您可以想象这是一张卡片, 上面的一些关键的字段描述了这个天线的数据.
附件里面就是
当天线两臂夹角从 30 度渐变到 330 度时, 天线的一些表现:
至于经常被问起的, "天线的阻抗是多少欧", 相信看到这里您应该心中有数一些了吧.
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