Šíření elektromagnetických vln

VYSOKÁ ŠKOLA BÁŇSKÁ – TECHNICKÁ UNIVERZITA OSTRAVA FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A INFORMATIKY

Katedra elektrotechniky

Šíření elektromagnetických vln Projekt MMANAGAL

Dušan Müller Lubomír Ivánek

OSTRAVA 2009

Dušan Muller, Lubomír Ivánek: Antény – Projekt MMANAGAL

Modelování antén s programem MMANAGAL Program si stáhněte ze stránky: http://mmhamsoft.amateur-radio.ca/mmana/index.htm

1 Co je modelování antén Po rozšíření výpočetní techniky se stalo modelování antén s využitím numerických metod důležitým krokem v návrhu radiového spoje. Matematickou analýzou lze získat vertikální a horizontální vyzařovací diagramy, hodnoty a grafické průběhy vstupní impedance antény, SWR (PSV), zisku antény a dalších důležitých parametrů v závislosti na frekvenci a rozměrech antény. Numerické zpracování také umožňuje optimalizovat rozměry antény pro získání požadovaných parametrů.

2 O programu Program MMANAGAL je napsán japonským radioamatérem Makoto Morim a je šířen jako freeware. Vlastní modelování probíhá pomocí matematického jádra NEC-2 vyvinutého v Livermoore Laboratories v sedmdesátých letech pro sálové počítače především pro vojenství a kosmické komunikace. Na začátku devadesátých let byl program nahrazen modernějším jádrem NEC-4 a jádro NEC-2 bylo zcela uvolněno pro všeobecné použití. Implementace s jádrem NEC-4 jsou k dispozici v cenách hodně přes $1000. Programové jádro NEC-2 je v současné době nejmodernější volně dostupné jádro. Vyskytuje se v mnoha komerčních aplikacích (cena do $100) a jako Fortranská knihovna na řadě ftp serverů. Využití jádra je podmíněno napsáním vstupně/výstupního systému, kterým je např. právě program MMANA. Pro matematické zpracování využívá jádro NEC metodu momentů, tzn. že anténní prvek je rozdělen na segmenty, program spočítá vlastnosti a chování jednotlivých segmentů a poté vliv ostatních segmentů na počítaný segment; zkombinováním (superpozicí) se získají výsledné vlastnosti řady prvků – antény.

3 Prostředí MMANAGAL Prostředí programu MMANAGAL je podobné většině aplikací pod OS Windows. Vytvořené modely se ukládají do souborů s příponou .maa. Program je rozdělen na čtyři pracovní plochy: Geometry – obsahuje tabulku sloužící k sestavení modelu antény, včetně umístění zdrojů a případných trapovacích obvodů.

2


View – plocha View zobrazí schema modelované antény; po výpočtu se na anténě zobrazí také proudová distribuce. Compute – plocha pro výpočet a analýzu výsledků sestaveného modelu antény; před začátkem výpočtu je třeba zadat kmitočet a podmínky, za jakých má být anténa analyzována (výška nad zemí, typ země, materiál vodičů antény). Far field plot – na této ploše je po výpočtu zobrazen horizontální a vertikální vyzařovací diagram analyzované antény. 3.1 Pracovní plocha Geometry Prvním krokem při analýze antény je vytvoření jejího modelu. Model antény sestává z vodičů, které odpovídají jednotlivým prvkům antény. Protože jádro NEC pracuje pouze s přímými vodiči, je třeba kruhové typy antén (např. magnetické smyčky) zadávat pomocí vzájemně propojených vodičů ve tvaru mnohoúhelníku. U jednoduché antény, jako je např. dipol je prvek antény a vodič totéž (prvek antény je nahrazen jedním vodičem v modelu), u složitějších antén, např. kruhových, je jeden prvek antény (kruh) tvořen v modelu např. osmi vodiči (náhrada kruhu osmiúhelníkem). Každý vodič v modelu je nutné rozdělit na segmenty (viz. metoda momentů). Na čím větší počet segmentů je vodič rozdělen, tím větší je přesnost výpočtu, ale tím déle také výpočet trvá; je proto nutné zvolit vhodný kompromis. Pro matematické jádro NEC-2 jsou uváděna následující pravidla: 1) Na jednu půlvlnu musí mít vodič alespoň 9 segmentů, tzn. při délce vodiče jedna čtvrtina vlny je nutné tento vodič rozdělit na minimálně pět segmentů. 2) Délka segmentu musí být alespoň čtyřikrát větší, než je průměr vodiče. Na ploše Geometry jsou tři tabulky. K tvorbě modelu antény slouží tabulka Wire. V jednotlivých řádcích se popisují jednotlivé vodiče modelu antény, jejich umístění v prostoru, tloušťka a počet segmentů, na které jsou rozděleny. K umístění napájecího bodu slouží tabulka Source. K vložení trapu, případně odporu (např. zakončovacího odporu) slouží tabulka Load. Způsob tvorby modelu a následné analýzy antény bude objasněn na příkladu 1. Příklad 1.: Vytvořte v programu MMANA model horizontálního půlvlnného dipolu o tloušťce vodiče 1 mm pro frekvenci 14,05 MHz umístěného ve výšce l/2 nad zemí, napájený uprostřed. Zjistěte vstupní impedanci, poměr stojatých vln na 50 W, zisk, předozadní poměr, úhel maxima vyzařování a vyzařovací charakteristiky této antény v horizontální a vertikální rovině (výpočet modelu proveďte nad skutečnou zemí, jako materiál vodiče použijte měděný drát). Vypracování: Největší ovlivnění impedance výškou umístění antény se projevuje ve výšce do l/2 nad zemí. Ve větších výškách je již impedance stabilnější. To se ve větší míře netýká antén, které mají vlastní umělou zem (antény Ground plane). Model antény je v prostoru umístěn pomocí kartézského souřadného systému. Jednotlivé vodiče modelu (odpovídající prvkům skutečné antény) jsou zadávané souřadnicemi x, y a z do tabulky vodičů (Wire) na pracovní ploše Geometry (X1 je začátek vodiče, X2 je

3


konec vodiče, …). Na stejném řádku tabulky se zadává také průměr anténního vodiče a počet segmentů, na které je rozdělen. Jednotkou délky vodiče je metr, jednotkou průměru milimetr. Délku a průměr vodiče lze rovněž zadat v poměru vzhledem k vlnové délce; v tomto případě zaškrtněte v horním pravém rohu pracovní plochy volbu lambda (po zadání délky a průměru v poměru k vlnové délce a odškrtnutí volby lambda se délka i průměr zobrazí v metrech, resp. milimetrech). Tvorba modelu antény: 1) Spusťte program MMANA, pracovní plochu Geometry. Do kolonky Name zapište název úlohy Dipol. V okénku Freq zadejte frekvenci 14,05 MHz. V horním pravém rohu pracovní plochy zaškrtněte volbu lambda. 2) V tabulce Wire do řádku 1 zadejte souřadnice modelované antény. Řešíme horizontální půlvlnný dipol ve výšce l/2 nad zemí, tzn. zadáváme tyto souřadnice X1= 0; Y1= -0,25; Z1= 0,5; X2= 0; Y2= 0,25; Z2= 0,5. Těmito dvěma body je popsán vodič v trojrozměrném prostoru. (Pozn.: po zapsání každé hodnoty je třeba ji potvrdit stiskem klávesy enter.)

Obr.1. Zadání rozměrů dipólu v příkladu 1. 3) Označíme volbu lambda – hodnoty jednotlivých souřadnic se zobrazí v metrech. Do sloupce R (průměr) napíšeme hodnotu 1 [mm].

4


4) Vodič tvořící dipól rozdělíme na deset segmentů – do sloupce Seg. napíšeme 10 a potvrdíme klávesou enter. 5) V tabulce Source napište do PULSE hodnotu 5 (zdroj je umístěn uprostřed dipolu, v segmentu číslo 5), fáze je zdroje je nulová, amplituda (Voltage) 1 [V]. Tím je model horizontálního dipolu s napájením uprostřed umístěný ve výšce l/2 nad zemí hotov (obr.2).

Obr.2. Vytvoření modelu antény zadané v příkladu 1. 3.2 Pracovní plocha View Na pracovní ploše View je nyní zobrazené schema zadané antény. Anténa je umístěna v kartézském souřadném systému, kde jsou osy x a y rovnoběžné s povrchem země, osa z je k povrchu kolmá; bod z = 0 leží na povrchu země. Pomocí voleb Horizontal, Vertical rotate a Zoom lze model antény v prostoru natáčet a zvětšovat. (Volba Zoom currents slouží pro zvětšení proudové distribuce, která se na anténě zobrazí až po výpočtu).

5


Obr. 3. 3.3 Pracovní plocha Compute Před zahájením výpočtu je třeba ověřit správné nastavení frekvence a je nutné nastavit vlastnosti země – povrchu a materiál vodiče, při kterých bude anténa analyzována. Nastavit se musí ještě výška antény nad zemí. Příklad 1.: Pokračování Na pracovní ploše Compute v levém horním rohu je nastavena frekvence 14,05 MHz. Vlastnosti povrchu pod anténou se nastaví v okně Ground Set - nastavte Real. Po stisku tlačítka Gnd Set je možné upravit vlastnosti země změnou relativní permitivity a vodivosti (ponechte nastavené hodnoty odpovídající průměrnému povrchu; vlastnosti půdy viz. přednášky předmětu Šíření elmag. vln). (Ve stejném dialogovém okně je možné přidat k anténě radiály.) Výška antény nad zemí se zadává do okna Height. Protože v tomto příkladě jsme výšku určili hodnotou souřadnice z = 0,5 l, zadejte hodnotu 0 [m]. V okně Material se zadává materiál použitého vodiče. Zadejte Cu w. V tomto okamžiku je model antény připraven k analýze – výpočet spusťte tlačítkem Start.

6


Obr.4. Vypočtené hodnoty parametrů modelované antény V okně v pravém horním rohu pracovní plochy je zobrazen průběh výpočtu. Objeví-li se v tomto okně oznámení o chybě při výpočtu, je třeba zkontrolovat zadání anténních vodičů a ostatních proměnných nutných k výpočtu. V tabulce v dolní části pracovní plochy se v prvním řádku (první výpočet) objeví hodnoty parametrů analyzované antény. R a jX jsou složky vstupní komplexní impedance, SWR 50 je poměr stojatých vln na impedanci 50 W, Ga je zisk antény, F/B je předozadní poměr (u dipolu, který vyzařuje v obou směrech stejně je nulový), Elev. dg je úhel, pod kterým anténa vyzařuje maximum energie ve vertikální rovině. V tomto okamžiku (po výpočtu) je možné na schematu antény na pracovní ploše View zjistit proudové obložení antény (zobrazené modře). 3.4 Pracovní plocha Far Field Plot Po výpočtu program vykreslí vyzařovací charakteristiky antény. Tyto charakteristiky jsou zobrazené na ploše Far Field Plot. V pravé části obrazovky je diagram záření v horizontální rovině (kruhový), v levé části vyzařovací diagram vertikální (půlkruhový). V pravém dolním rohu je možné v okně Field(s) zvolit polarizaci elektrické složky pole v anténě. Prozatím ponechte Total. Horizontální diagram záření je zobrazen pro maximum vyzařování ve vertikální rovině (Elev.); po stisku tlačítka Elevation v levém dolním rohu se objeví dialogové okno, kde je možné tento úhel změnit.

7


Obr.5. Vyzařovací charakteristiky v horizontální (modře) a vertikální (červeně) polarizaci Vyzařovací charakteristiky lze vykreslit i v trojrozměrném zobrazení volbou 3D FF s tím, že můžeme vizualizovat vertikální nebo horizontální charakteristiku zvlášť nebo společně. Zobrazovat lze také řezy charakteristik pod určitým elevačním úhlem. Poznámka: Výše uvedený příklad slouží pro základní seznámení s programem. V dalších dokumentech bude podrobněji popsáno vytváření modelů antén a možnosti optimalizace parametrů antény. Dále bude vysvětlen způsob zobrazování vyzařovacích diagramů.

8


Obr.6. Příklad 3D zobrazení vyzařovací charakteristiky, zeleně označen řez s elevačním úhlem 27°. Příklad 2.: Vyzařovací charakteristiky antén V následujícím textu bude blíže vysvětlen způsob zobrazení vyzařovacích diagramů programem MMANA (na pracovní ploše Far Field Plot). Zadání: Porovnejte vyzařovací charakteristiky jednoduché vertikální antény a dvouprvkové horizontální antény. Vypracování:

Vertikální anténa 1) Spusťte program MMANA, v menu File – Open otevřete soubor Vert20.maa v adresáři \Ant\HF simple. Na pracovní ploše Geometry jsou v tabulce Wire uvedeny hodnoty souřadnic tvořících model vertikální antény (Simple vertical), v tabulce Source je umístění zdroje napájení. Na pracovní ploše View je zobrazeno schema řešené antény. 2) V pracovní ploše Compute zadejte frekvenci 14,05 MHz, v tabulce Ground Set zvolte typ země Real, anténu umístěte na povrch (Height = 0 [m]) a materiál vodiče zvolte měď (Cu w). 3) Spusťte výpočet tlačítkem Start. 4) Na ploše Far Field Plot se zobrazí vyzařovací charakteristiky vertikální antény.

9


V pravém dolním rohu plochy v tabulce Field(s) je možné změnit polarizaci elektrické složky pole v anténě. Zadejte postupně vertikální (V), horizontální (H) polarizaci a zobrazení výsledného pole vzniklého superpozicí (Total). Pozorujte změnu vyzařovacích charakteristik. (Horizontální polarizace el. složky nezpůsobí žádné vyzařování, celkové vyzařování antény je dáno polem od vlny s vertikální polarizací el. složky.)

Obr.7. Vlna s vertikální polarizací elektrické složky na vertikální anténě Obr.7 ukazuje postavení složek vlny vzhledem k anténě. N je Poyntingův vektor, který má směr šíření vlny, a je kolmý na vektory E a H. Promyslete, jak působí vertikální a horizontální polarizace elektrické složky vlny na výsledné vyzařování vertikální antény. V levém dolním rohu pracovní plochy Far Field Plot je tlačítko Elevation. Měňte elevační úhly od 0 do 90 stupňů a sledujte změnu horizontální vyzařovací charakteristiky. Posuďte vztah mezi horizontální a vertikální vyzařovací charakteristikou. Uvědomte si, jaký vliv na vyzařování vertikální antény má povrch země. [Měňte výšku antény vzhledem k vlnové délce (pomocí změny souřadnic v tabulce Wire na ploše Geometry) v rozmezí 0,12 l až 0,9 l. Pozorujte změnu vertikální vyzařovací charakteristiky.]

Dvouprvková horizontální anténa 1) Spusťte program MMANA, v menu File – Open otevřete soubor 2el20.maa v adresáři \Ant\HF beams. Na pracovní ploše Geometry jsou v tabulce Wire uvedeny hodnoty souřadnic tvořících model horizontální dvouprvkové antény, v tabulce Source je umístění zdroje napájení. Na pracovní ploše View je zobrazeno schema řešené antény. 2) V pracovní ploše Compute zadejte frekvenci 14,05 MHz, tabulce Ground Set In Free Space (Height = 0 [m]) a materiál vodiče zvolte měď (Cu w). 3) Spusťte výpočet tlačítkem Start. 4) Na ploše Far Field Plot se zobrazí vyzařovací charakteristiky horizontální dvouprvkové antény umístěné ve volném prostoru. Měňte polarizaci elektrické složky vlny na anténě a pozorujte změnu vyzařovacích charakteristik. (Při vertikální polarizaci el. složky vlny nedochází k vyzařování.) Promyslete,

10


jak působí vertikální a horizontální polarizace elektrické složky vlny na výsledné vyzařování antény. Uvědomte si, že anténa je umístěna ve volném prostoru, tj. bez vlivu země. 5) Na pracovní ploše Compute zvolte v tabulce Ground Set typ země Real a umístěte anténu 10 metrů nad povrch země (Height = 10 [m]). 6) Na ploše Far Field Plot se zobrazí vyzařovací charakteristiky horizontální dvouprvkové antény umístěné ve výšce l/2 nad zemí. Pozorujte změnu vertikální i horizontální vyzařovací charakteristiky. Zadejte vertikální polarizaci elektrické složky vlny na anténě a pozorujte, jak anténa vyzařuje v horizontální rovině. Totéž učiňte pro horizontální polarizaci el. složky vlny. V okně Field(s) zadejte volbu Total a pozorujte výsledné vyzařovací charakteristiky antény. Uvědomte si, jak působí na vyzařování horizontální antény v horizontální i vertikální rovině přítomnost země (metoda zrcadlení viz přednášky předmětu Antény).

Obr.8. Vlna s horizontální polarizací el. složky na horizontální anténě

Obr.9. Vliv země na vyzařování horizontální antény (metoda zrcadlení) Dokreslete do obr.9 složky vlny při horizontální polarizaci el. složky vlny, vyznačte jejich směr. Naznačte jak se šíří výsledné pole. 11


7) Na pracovní ploše Compute zvolte v tabulce Ground Set typ země Real a umístěte anténu 20 metrů nad povrch země (Height = 20 [m]). 8) Na ploše Far Field Plot se zobrazí vyzařovací charakteristiky horizontální dvouprvkové antény umístěné ve výšce l nad zemí. Pozorujte změnu vyzařovacích charakteristik v horizontální i ve vertikální rovině oproti vyzařování antény umístěné ve výšce 10 m nad zemí. Posuďte vliv země na výsledné vyzařování antény. Závěr: Je třeba si uvědomit, že výsledné vlastnosti antény jsou dány také jejím umístěním v prostoru. Vliv překážek v okolí antény, nestejnorodost země, zakřivení povrchu, změna vlastností napáječe vlivem klimatu, kapacitní a induktivní vazby a další jevy, které nelze programem simulovat, mají vliv na vlastnosti a vyzařování antény. Měřením antény ve skutečných podmínkách lze zjistit rozdíly mezi vypočtenými a naměřenými hodnotami (ovšem ani měřením antén nemusíme vždy získat hodnoty s požadovanou přesností!). I přesto je, ve spojení s teoretickými znalostmi z oblasti šíření elmag. vln a antén, program MMANA účinný nástroj pro návrh antén. Numerické zpracování umožňuje řešit zadané problémy v extrémně krátkých časech a výsledná přesnost je ve většině případů dostačující. Pro plné pochopení, jak možností programu tak samotné problematiky antén, je třeba věnovat se modelování různých typů antén, jejich výpočtu a optimalizaci v různých podmínkách. K dalšímu studiu poslouží modely nejčastěji používaných antén v adresáři /Ant. Tvorba modelů antén, definice zdrojů a impedančních článků; optimalizace antén V tomto dokumentu je souhrn základních pravidel pro vytváření modelu antény, umísťování zdrojů (napájecí bod antény) a vkládání rezonančních článků, zakončovacích odporů apod. Principy tvorby modelu viz. dokument modelovani_anten.doc, odstavec 3.1.

4 Definice antény (tvorba modelu antény) 4.1 Souřadnice vodičů Program MMANA poskytuje několik možností, jak definovat anténu. Základním způsobem (a pro jednoduché typy antén nejjednodušším) je zadání souřadnic anténních vodičů do tabulky Wire na pracovní ploše Geometry (viz. příklad 1. v dokumentu modelovani_anten.doc). Vložte hodnotu souřadnice určující konec anténního vodiče do pole tabulky a potvrďte klávesou enter. Stejným způsobem zadejte průměr anténního vodiče a počet segmentů, na které je rozdělen. Kliknutím pravého tlačítka myši na poli tabulky lze vyvolat rolovací menu umožňující vkládání, mazání a další základní operace. Pro lepší přehlednost je vhodné umístit anténu vždy tak, aby měl napájecí bod souřadnice x= y= z= 0. Vertikální anténa je potom umístěna tak, že spodní bod antény má souřadnici rovněž x= y= z= 0. Anténu Yagi umístěte do roviny z= 0, její výšku nad povrchem potom zadejte před výpočtem na pracovní ploše Compute (Height). Je-li některý prvek antény 12


tvořen více vodiči, musí mít jejich konce samozřejmě stejné souřadnice, jinak působí v modelu jako samostatné vodiče. 4.2 Segmentace vodičů Hodnota sloupce Seg v tabulce Wire určuje typ, jakým bude provedena segmentace vodiče antény. · Zadáním celého kladného čísla bude vodič rozdělen na počet stejně dlouhých segmentů odpovídající právě zadanému číslu. · Při zadání hodnoty 0 do sloupce Seg. bude vodič antény rozdělen automaticky. Délka segmentu bude potom rovna hodnotě 1/DM2 násobené vlnovou délkou. · Při zadání záporné hodnoty do sloupce Seg se použije tzv. tapering. 4.2.1 Tapering Tato metoda rozdělí vodič na různě dlouhé segmenty podle výskytu uzlů a kmiten na proudovém obložení antény. Cílem je úspora času při numerickém výpočtu modelu. Obecně platí, že v místě uzlu je vhodné rozdělit vodič počítaného modelu na větší počet segmentů, v místě kmitny je shoda modelu se skutečnou anténou větší a výpočet není třeba provádět na velkém množství segmentů (viz. proudové obložení antény, přednášky předmětu Antény). Při použití metody tapering pro segmentaci vodičů se do sloupce Seg zadávají následující hodnoty: · -1; délka segmentů se pohybuje od 1/DM1*lambda do 1/DM2*lambda · -2; tapering je použit pouze na počáteční bod · -3; tapering je použit pouze na koncový bod Parametr SC je násobič, který udává počet vytvářených segmentů. Jeho hodnota může být v intervalu 1 < SC <= 3. SC je nejčastěji nastaven na hodnotu 2. Parametr EC udává číslování segmentů. Ve většině případů je nastaven na hodnotu 1; ve zvláštních případech může mít jinou hodnotu (viz. Help). 4.3 Složitější modely Při tvorbě modelu složitějších antén, kde je zadávání souřadnic do tabulky vodičů méně přehledné, lze využít menu Wire Edit a Element Edit na pracovní ploše Compute. Pro případné zájemce je způsob editace vysvětlen v Helpu programu MMANE.

5 Umístění zdroje (napájecí bod antény) K umístění zdroje napájení antény slouží tabulka Source na pracovní ploše Geometry. První sloupec tabulky, Pulse, obsahuje informaci o umístění zdroje. Pokud jste vytvořili segmentaci vodičů zadáním celého čísla do sloupce Seg v tabulce Wire, napište do sloupce Pulse číslo segmentu, ve kterém má být umístěn zdroj. K umístění zdroje lze použít také zjednodušený zápis ve tvaru: w<číslo vodiče><parametr>(<počet segmentů>) kde parametrem je umístění vodiče: 13


C je umístění zdroje do středu vodiče B je umístění zdroje na začátek vodiče E je umístění vodiče na konec vodiče

Potom např. umístění zdroje na začátek vodiče 1 bude zapsáno: w1b Umístění zdroje tři segmenty před koncem vodiče 1 bude zapsáno: w1e3 Sloupec Phase dg obsahuje fázi zdroje ve stupních. U antén s jedním zdrojem je fáze většinou nulová. Používá se u antén využívajících fázové zpoždění. Hodnota napětí (Voltage ) nemá při modelování zvláštní význam, závisí na ní pouze velikost proudu při zobrazení proudového obložení na anténě. Ve většině případů je nastavena na hodnotu 1. 6 Vkládání impedancí Tabulka Load umožňuje vložit do modelu antény rezonanční článek LC, komplexní impedanci R + jX nebo vodivosti S. Toho lze využít např. při modelování vertikální antény s přizpůsobovacím článkem v patě, u antén s trapy nebo se zakončovacími odpory. K vložení zvoleného typu článku stiskněte klávesu enter v poli Type, levým tlačítkem myši zobrazte rolovací menu a zvolte typ článku. Chcete-li použít LC článek musíte kromě hodnot L [mH] a C [pF] zadat i činitel jakosti článku Q; chcete-li použít pouze indukčnost L, zadejte hodnotu C nula a naopak. LC článek tvoří na anténě rezonanční trap s frekvencí danou hodnotami L a C. Při změně jedné z hodnot L nebo C, přepočítá program hodnotu druhé součástky (funkce zachování frekvence). Chceteli funkci zachování frekvence zrušit, zadejte do pole L nebo C hodnotu 0a poté znovu zadejte obě hodnoty. Chcete-li modelovat anténu s bezeztrátovým obvodem, zadejte hodnotu Q = 0. Podobným způsobem jako LC článek lze do obvodu antény vložit impedanci R + jX nebo vodivosti S. Některé typy antén konstruované s použitím článků jsou v adresáři /Ant (seznam antén využívajících články viz. Help).

7 Optimalizace antén Optimalizace umožňuje dosáhnout požadovaných parametrů modelované antény. Pomocí optimalizace v programu MMANA můžeme dosáhnout: · snížení imaginární složky vstupní impedance jX (vyladění antény do rezonance) · snížení poměru stojatých vln (SWR) · zvýšení zisku antény · zvýšení předozadního poměru antény · nalezení vhodného (potřebného) úhlu maximálního vyzařování · vyladění trapů · úpravy anténního proudu

14


Pro zahájení optimalizace otevřete dialogové okno optimalizace v menu Options nebo tlačítkem Optim. na ploše Compute. V horní části dialogového okna jsou posuvná tlačítka s označením jednotlivých parametrů antény. Posuvem tlačítka doprava se priorita parametru zvyšuje, posuvem tlačítka do leva je parametr při výpočtu ignorován. Zvolte prioritu jednotlivých parametrů, stiskněte tlačítko All elements a spusťte optimalizaci tlačítkem Start. Po skončení optimalizačního výpočtu vám program nabídne možnost uložení výsledku optimalizace do souboru. Pokud uložíte výsledek optimalizace do souboru, můžete dále pracovat se svým modelem antény a k optimalizované „verzi“ se vrátit později. Na pracovní ploše Compute můžete otevřít deník se zápisem průběhu optimalizace (Optimization log). V deníku jsou hodnoty parametrů antény zjištěné v jednotlivých krocích výpočtu. V pravém horním rohu v poli Order můžete zvolit parametr, podle kterého chcete tabulku hodnot seřadit a potom vybrat nejvhodnější soubor parametrů pro váš model. Stiskněte tlačítko OK a potvrďte volbu. Váš model bude upraven podle vybraného souboru parametrů. Podrobnější informace k funkci optimalizace lze najít v menu Help. Podobný program: http://dl2kq.de/galana/index.htm

15

Šíření elektromagnetických vln

Recommend Documents