Числовой код электромагнетизма
Численный электромагнитный код ( NEC ) — популярная компьютерная программа для моделирования проволочных и поверхностных антенн . Первоначально он был написан на FORTRAN в 1970-х годах Джеральдом Берком и Эндрю Поджо из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса . Код был сделан общедоступным для общего использования и впоследствии был распространен на многих компьютерных платформах, от мейнфреймов до ПК.
NEC широко используется для моделирования конструкций антенн, особенно для таких распространенных конструкций, как телевизионные и радиоантенны, коротковолновые и любительские радиоприемники и тому подобные примеры. Примеры практически любого распространенного типа антенны в формате NEC можно найти в Интернете. Несмотря на высокую адаптируемость, NEC имеет свои ограничения, и другие системы обычно используются для очень больших или сложных антенн или особых случаев, таких как микроволновые антенны.
Безусловно, наиболее распространенной версией является NEC-2 , последняя, выпущенная в полностью публичном виде. Существует широкий и разнообразный рынок приложений, которые встраивают код NEC-2 в рамки для упрощения или автоматизации общих задач. Более поздние версии NEC-3 и NEC-4 доступны после подписания лицензионного соглашения. Они не были так популярны. Также доступны версии, использующие те же базовые методы, но основанные на совершенно новом коде, включая MININEC .
История
[ редактировать ]NEC ведет свою историю от более ранней программы BRACT, которая использовалась для анализа антенн, состоящих из множества тонких проводов, в свободном пространстве. Это было полезно для моделирования некоторых распространенных типов антенн, используемых на самолетах или космических кораблях, а также в других примерах, где земля находилась достаточно далеко, чтобы не влиять на сигналы. BRACT был разработан в начале 1970-х годов специалистами MBA для США ВВС Центра космических и ракетных систем . MBAssociates, названные в честь партнеров-основателей Боба Мейнхардта и Арта Биля, более известны благодаря разработке ракетной пушки Gyrojet . [1]
Успех BRACT привел к заключению второго контракта с MBAssociates, на этот раз с Военно-морской исследовательской лабораторией и Римским центром развития авиации ВВС США , на адаптацию кода BRACT для учета влияния земли. В результате была создана программа моделирования антенн, или AMP, которая была значительно модифицирована для поддержки дисковых файлов, упрощения ввода и вывода, чтобы ее было проще использовать, и подробно документирована. В следующем проекте, AMP2, были добавлены расчеты для расширенных поверхностей, таких как отражатели. [2]
NEC — это расширенная версия AMP2 с большим количеством опций и функций. Он был написан программистами Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) по контракту с Центром военно-морских океанских систем и Лабораторией вооружения ВВС. [2] В оригинальном NEC добавлена более точная система расчета токов вдоль проводов и в местах соединения между ними, а также опция, повышающая точность, когда провод толстый, с малым соотношением сторон по сравнению с его длиной. NEC-2 добавил к исходному NEC две основные функции: числовую функцию Грина для работы с большими плоскостями и расширение кода «земля-плоскость» для работы с материалами с частичными потерями, которые более реалистичны для антенн, расположенных вблизи земли. С выпуском NEC-2 оригинал стал называться NEC-1. [2]
Все эти программы возникли в эпоху мэйнфреймов и первоначально работали на с управляющими данными машинах . Код был написан на FORTRAN и предназначен для приема входных данных со стопок перфокарт в формате с разделителями по столбцам и последующей печати результатов на построчном принтере . Эти ранние версии были широко портированы на ряд других крупных платформ. AMP добавил поддержку дисковых файлов, эмулируя исходную систему, записывая данные с одной перфокарты в строку из 80 столбцов в текстовый файл, при этом файл в целом представляет собой колоду карт. [3] С переходом от ввода перфокарт к использованию текстовых файлов появилось множество несколько разных форматов файлов, которые позже были описаны как «формат, близкий к свободному». [4]
Версии были представлены на платформе MS-DOS в конце 1980-х годов, в основном с использованием компиляторов FORTRAN, способных компилировать исходный код. Более поздние версии преобразовали FORTRAN в язык программирования C либо вручную, либо с использованием автоматизированных инструментов. Эти версии часто были ограничены ресурсами платформы. Современные версии работают на самых разных платформах. [3] Современные программы обычно имеют отдельный графический интерфейс пользователя (GUI), который позволяет пользователю рисовать и редактировать антенну. По завершении графический интерфейс преобразует дизайн в формат файла колоды NEC-2 и запускает NEC-2. Затем графический интерфейс анализирует выходные данные NEC-2 и графически отображает результаты.
Разработка исходных кодов NEC продолжилась в LLNL, выпустив NEC-3, который добавил возможность моделировать элементы, заглубленные или выступающие из земли, и NEC-4, который включал большое количество обновлений. NEC-4 формализовал то, что уже было широко распространено, принимая входные данные из указанного файла, отправляя выходные данные в другой файл и позволяя добавлять комментарии к любой строке с помощью !
характер. [5] NEC-4 также представил новую систему лицензирования и не доступен в виде открытого исходного кода . [6]
Как это работает
[ редактировать ]Код основан на методе моментного решения интегрального уравнения электрического поля (EFIE) для тонких проводов и интегрального уравнения магнитного поля (MFIE) для замкнутых проводящих поверхностей. [7] Он использует итерационный метод для расчета токов в наборе проводов и получаемых в результате полей. [8]
Расчет начинается с расчета электрического поля в пространстве для радиосигнала заданной частоты, обычно перемещающегося вдоль оси X в трехмерном пространстве. Это поле однородно по Y и Z , но меняется вдоль оси X ; величина сигнала в любой точке вдоль X определяется фазой в этот момент. Антенны работают, потому что поле со временем меняется по мере прохождения волнового фронта мимо антенны. Это изменяющееся поле индуцирует ток в проводниках, причем напряжение определяется величиной поля в этот момент. Антенна состоит из протяженных проводников конечной длины, поэтому характер поля приводит к разным напряжениям в разных точках вокруг антенны. В терминах антенны каждый из проводников, составляющих антенну, известен как элемент . [9]
Чтобы вычислить конечный результат, NEC разбивает элементы антенны на несколько точек выборки, называемых сегментами . Он использует простые вычисления, основанные на диаметре проводника и длине волны сигнала, для определения индуцированного напряжения и токов в каждом из этих сегментов. В зависимости от расположения проводов наведенные токи в одних сегментах будут усиливать или сопротивляться токам в других. NEC суммирует все эти значения, чтобы определить полезный ток в каждом из проводников. [10]
Когда в проводнике течет переменный ток, он излучает электромагнитную волну (радиоволну). В многоэлементных антеннах поля, возникающие из-за токов в одном элементе, индуцируют токи в других элементах. В этом отношении антенны являются самодействующими; волны, переизлученные элементами, накладываются на исходный исследуемый радиосигнал. NEC вычисляет поле, возникающее в результате этих вкладов, добавляет его к исходному радиосигналу, а затем снова запускает весь расчет с этим измененным полем. Поскольку переизлученный сигнал обычно мал по сравнению с исходным сигналом, он вызывает лишь небольшое изменение или возмущение в результирующих токах элементов. Затем программа снова повторяет расчет с новыми токами элементов, получая новые поля излучения. Этот процесс повторяется до тех пор, пока полученные значения не сойдутся. [11]
NEC использует отдельный метод для расчета вклада протяженных плоскостей материала, например, с помощью отражателя из проволочной сетки. В этом случае плоскость рассматривается как единое целое, а вклад магнитного поля рассчитывается напрямую и возвращается в расчет после учета вклада от отдельных проводов. [12] Подобные интегральные решения используются для расчета влияния заземления. Аналогичным образом, индуктивные и емкостные нагрузки, изолированные провода передачи, расположенные над землей и зарытые в землю, а также другие общие части расширенной антенной системы также моделируются с использованием более простых числовых методов. [13]
Расчеты обычно сходятся быстро. Затем выходные данные выбираются в заданной пользователем точке load . В настоящей антенне обычно это место, где присоединяется провод для подключения к передатчику или приемнику. Результатом является значение, указывающее энергию, доставленную в нагрузку при приеме, или количество энергии, поглощаемой антенной во время передачи. [14]
Затем NEC повторяет всю эту серию вычислений, изменяя сигнал так, чтобы он приближался к антенне под разными углами по осям X и Y , сохраняя результаты для каждой комбинации углов. Затем результаты нормализуются по самому сильному полученному сигналу (почти всегда при X и Y = 0 или «в лоб») для получения трехмерной диаграммы, иллюстрирующей относительное усиление для каждого угла. усиление по сравнению с изотропной антенной (дБи), соотношение фронт/тыл , коэффициент стоячей волны и общую диаграмму приема. Из этих цифр видно [15] Программы часто преобразуют это в более распространенные формы, такие как диаграммы Смита . [16]
Алгоритм не имеет теоретического ограничения по размеру и может применяться к очень большим массивам или для детального моделирования очень маленьких антенных систем. Алгоритм доказал свою надежность (вероятность сходимости к решению) и точность (вероятность получения результатов, сравнимых с измеренными характеристиками) при моделировании структур из тонких элементов, таких как антенны Яги и излучающие башни. Механизм NEC также обеспечивает поддержку моделирования патч-антенн. Его можно использовать, но он не очень подходит для волноводных антенн с прорезями , фрактальных антенн или аналогичных конструкций, в которых составляющие проводящие элементы не имеют стержнеобразной формы. [15]
Алгоритм метода моментов также имеет практические ограничения; количество вычислений, необходимых для моделирования трехмерной структуры из N примерно пропорционально кубу N. излучающих элементов , Для моделирования антенны из 100 отрезков провода требуется 100 3 = 1 миллион вычислений. Для увеличения количества элементов в 10 раз требуется 1000 3 = 1 миллиард вычислений, что увеличивает время вычислений в 1000 раз, предполагая, что моделирование завершится при всех заданных ограничениях памяти и тому подобном. Следовательно, существуют другие подходы, такие как геометрическая оптика, которые предпочтительны для моделирования больших структур. [16]
Большинство программ, использующих NEC, включают функции, которые запускают пакеты вычислений NEC для получения составного результата. Типичным примером является запуск всего набора вычислений для разных входных частот, а затем построение выборок на одной диаграмме. Это можно использовать, например, для выборки телевизионных частот УВЧ , создавая диаграмму, иллюстрирующую усиление по всему диапазону. Еще одна общая функция — итеративный решатель, который корректирует заданный параметр между запусками, например расстояние между элементами, чтобы максимизировать производительность. Эти операции очень независимы и могут быть легко распараллелены на современных машинах. [16]
Пример
[ редактировать ]Входной файл NEC представляет собой последовательность строк; входной файл известен как «колода» (от «колода карт», что относится к исходным форматам перфокарт) и использует .deck
или .nec
расширение файла. Каждая строка текста, или «карточка», начинается с одного из нескольких десятков идентификаторов, указывающих, как следует интерпретировать строку. Одним из наиболее распространенных идентификаторов, встречающихся в кодах NEC, является GW
, который определяет один провод (элемент) в антенне. Его определение:
GW
ITG NS XW1 YW1 ZW1 XW2 YW2 ZW2 RAD
Строковый литерал GW
идентифицирует это как линию, описывающую геометрию прямой проволоки. Параметр ITG , сокращение от «целочисленный тег», представляет собой предоставленный пользователем номер, используемый для идентификации («тега») этого элемента. Параметр NS определяет количество сегментов, на которые необходимо разделить провод при расчете; использование большего количества сегментов разбивает провод на более мелкие части и может дать более точные результаты за счет увеличения времени вычислений. Следующие шесть параметров — это действительные числа, определяющие координаты X , Y и Z двух конечных точек провода. Наконец, параметр RAD — это радиус провода. Если для этого параметра установлено значение 0, то следующая строка должна быть GC
строка, содержащая дополнительную информацию для определения конических стержней. [17]
Следующий пример полной входной панели моделирует логопериодическую антенну , подобную той, что используется для приема ОВЧ-телевидения:
CM TESTEX5CM 12 ELEMENT LOG PERIODIC ANTENNA IN FREE SPACECM 78 SEGMENTS. SIGMA=O/L RECEIVING AND TRANS. PATTERNS.CM DIPOLE LENGTH TO DIAMETER RATIO=150.CE TAU=0.93. SIGMA=0.70. BOOM IMPEDANCE=50. OHMS.GW 1 5 0.0000 -1.0000 0.0000000 0.00000 1.0000 0.000 .00667GW 2 5 -.7527 -1.0753 0. -.7527 1.0753 0. .00717GW 3 5 -1.562 -1.1562 0. -1.562 1.1562 0. .00771GW 4 5 -2.4323 -1.2432 0. -2.4323 1.2432 0. .00829GW 5 5 -3.368 -1.3368 0. -3.368 1.3368 0. .00891GW 6 7 -4.3742 -1.4374 0. -4.3742 1.4374 0. .00958GW 7 7 -5.4562 -1.5456 0. -5.4562 1.5456 0. .0103GW 8 7 -6.6195 -1.6619 0. -6.6195 1.6619 0. .01108GW 9 7 -7.8705 -1.787 0. -7.8705 1.787 0. .01191GW 10 7 -9.2156 -1.9215 0. -9.2156 1.9215 0. .01281GW 11 9 -10.6619 -2.0662 0. -10.6619 2.0662 0. .01377GW 12 9 -12.2171 -2.2217 0. -12.2171 2.2217 0. .01481GEFR 0 0 0 0 46.29 0.TL 1 3 2 3 -50.TL 2 3 3 3 -50.TL 3 3 4 3 -50.TL 4 3 5 3 -50.TL 5 3 6 4 -50.TL 6 4 7 4 -50.TL 7 4 8 4 -50.TL 8 4 9 4 -50.TL 9 4 10 4 -50.TL 10 4 11 5 -50.TL 11 5 12 5 -50. ,0.,0.,0.,.02EX 0 1 3 10 1 RP 0 37 1 1110 90. 0. -5. 0.EN
Пример начинается с нескольких CM
(комментарии), за которыми следует последний комментарий к CE
(конец комментария). CE
за которыми должны следовать геометрические линии (строки, команды которых начинаются с буквы G
. [18]
В данном случае раздел геометрии состоит из двенадцати GW
элементы, составляющие антенну. Каждый элемент длиннее предыдущего, и для обеспечения точности последующие элементы разделены на большее количество сегментов. Во всех измерениях в NEC используются метры, поэтому ширина первого элемента составляет 2 метра, от -1 до 1. GE
линия указывает на конец раздела геометрии. На этом этапе NEC сканирует геометрию на наличие перекрывающихся конечных точек, которые затем соединяет вместе, образуя один более длинный проводник. GE
линия также имеет один вход, который указывает, присутствует ли земляной слой; в данном примере оно не указано, поэтому антенна расположена над «стандартной землей». [18]
The FR
Затем линия устанавливает тестовую частоту на 46,29 МГц. FR
строки могут дополнительно определять количество и величину частотных шагов, если система используется для анализа производительности в диапазоне частот, но в данном случае это не используется. TL
Линии (линии передачи) соединяют различные элементы между собой. Их можно увидеть в большинстве логопериодических конструкций в виде двух тонких стержней, идущих по штанге между основными элементами антенны, хотя в некоторых конструкциях используется сама штанга или спрятаны провода внутри штанги. EX
Линия (возбуждения) указывает место подачи энергии, подаваемой в конструкцию, в этом случае к середине провода с маркировкой 1 прикладывается разность электрических потенциалов в 1 Вольт, а RP
(диаграмма направленности) задает некоторые особенности сигнала. [18]
Наконец EN
строка (конец ввода) указывает на то, что колода завершена, после чего код NEC запускает моделирование и генерирует отчеты. Отчеты начинаются с перепечатки большей части входных данных, что позволяет пользователю проверить наличие ошибок. Затем он включает длинные разделы, показывающие, как система разбила антенну на сегменты. Наконец, он начинает отображать расчетные значения в табличном формате. Небольшой образец выходных данных из приведенного выше примера включает в себя:
- - - RADIATION PATTERNS - - - - - ANGLES - - - DIRECTIVE GAINS - - - POLARIZATION - - - - E(THETA) - - - - - E(PHI) - - - THETA PHI VERT. HOR. TOTAL AXIAL TILT SENSE MAGNITUDE PHASE MAGNITUDE PHASE DEGREES DEGREES DB DB DB RATIO DEG. VOLTS/M DEGREES VOLTS/M DEGREES 90.00 .00 -999.99 9.75 9.75 .00000 90.00 LINEAR 0.00000E+00 .00 2.46922E+00 -66.00 85.00 .00 -999.99 9.70 9.70 .00000 90.00 LINEAR 0.00000E+00 .00 2.45352E+00 -65.20[many lines removed] 30.00 .00 -999.99 2.10 2.10 .00000 90.00 LINEAR 0.00000E+00 .00 1.02313E+00 38.02 25.00 .00 -999.99 -.14 -.14 .00000 90.00 LINEAR 0.00000E+00 .00 7.90310E-01 59.26[more lines removed]
Выходные данные показывают, что антенна имеет максимальный коэффициент усиления 9,75 дБи, что чуть более чем в три раза превышает коэффициент усиления изотропной антенны. Однако, когда сигнал смещается хотя бы на пять градусов в сторону, это значение снижается до 9,5. Когда вы достигаете 75 градусов от передней части, антенна начинает иметь отрицательное усиление. Это указывает на то, что эта антенна довольно направленная, и можно было бы ожидать, что она будет иметь высокое соотношение передней и задней части. [18]
версии NEC
[ редактировать ]БРАКТ
[ редактировать ]BRACT представлял собой чистый метод реализации моментов, подходящий для использования в антеннах, состоящих из проводников одинакового диаметра, расположенных в свободном пространстве и соединенных друг с другом на концах (если вообще). Он не моделировал вклад земли (или воды) и был в первую очередь полезен для применений типа самолетов и космических аппаратов. [1]
AMP
[ редактировать ]AMP модифицировал BRACT, добавив систему расчета воздействия наземных плоскостей. [2]
AMP2
[ редактировать ]В AMP2 добавлена возможность моделировать протяженные закрытые поверхности. [2]
НЭК-1
[ редактировать ]Оригинальный NEC, позже известный как NEC-1 после появления NEC-2, представлял собой модификацию более раннего AMP2, добавляющую более точное расширение тока вдоль проводов и в нескольких соединениях проводов, а также возможность моделирования проводов для гораздо большей точности. на толстых проводах. Была добавлена новая модель источника напряжения и внесено несколько других модификаций для повышения точности. [2]
НЭК-2
[ редактировать ]NEC-2 — это высшая версия кода, находящаяся в свободном доступе без лицензии. Он не может моделировать подземные радиальные линии или заземляющие столбы.
НЭК-3
[ редактировать ]NEC-3 модифицировал NEC-2, включив в него модель Зоммерфельда для правильного моделирования проводов, закопанных в землю или близко к ней. [19]
НЭК-4
[ редактировать ]NEC-4 модифицировал NEC-3, чтобы лучше моделировать очень маленькие антенны, например, на сотовых телефонах и маршрутизаторах Wi-Fi . Самая последняя версия, 4.2, включает улучшенную версию модели Зоммерфельда, используемой в NEC-3 для проводов внутри и рядом с землей, добавлены источники тока вместо источников напряжения, как в более ранних моделях, и использована новая система управления памятью, которая позволяет создавать произвольно большие конструкции. [19]
NEC-4 остается собственностью Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса и Калифорнийского университета . NEC-4 требует лицензии. [20]
НЭК-5
[ редактировать ]NEC-5 решает интегральное уравнение электрического поля для проводов и поверхностей, используя новый метод смешанного потенциала, разработанный Рао, Уилтоном и Глиссоном. [21]
NEC-5 остается собственностью Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса и Калифорнийского университета . NEC-5 требует лицензии. [20]
МИННЕК
[ редактировать ]MININEC — это независимая реализация концепций NEC. Он использует тот же алгоритм моментов для расчета результатов, но с использованием полностью оригинального кода. Первые версии были написаны в 1980 году на BASIC для компьютеров Apple II с 32 КБ , а после некоторых советов профессора Уилтона из Университета Миссисипи первый публичный выпуск был выпущен в 1982 году для компьютеров с 64 КБ. Усовершенствованная версия MININEC2 была выпущена в 1984 году, а в 1986 году она была портирована на IBM PC под названием MININEC3. Как и оригинальный NEC, MININEC теперь работает на многих платформах, хотя его популярность упала с более широкой доступностью оригинального NEC. коды в форме C. [22]
MININEC имеет некоторые известные недостатки по сравнению с NEC, наиболее известным из которых является то, что резонансные частоты могут немного ошибаться. Однако MININEC обрабатывает провода разных диаметров лучше, чем NEC-2 и, возможно, NEC-4; сюда входят параллельные провода разного диаметра, провода разного диаметра, соединенные под углом, а также антенные элементы конического диаметра. Размещение источников на пересечении двух проводов является проблемой для NEC-2, но не для MININEC. MININEC сходится медленнее (требуется больше сегментов), когда провода соединяются под углом, когда сегменты проводов существенно разной длины соседствуют, и имеет более слабую модель заземления. [23]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Часть I 1981 , с. 1.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Часть I 1981 , с. 2.
- ^ Jump up to: а б Адлер 1993 , с. 8.
- ^ Берк 1992 , стр. 17.
- ^ Берк 1992 , стр. 18.
- ^ «НЭК» . Офис промышленного партнерства LLNL .
- ^ Часть I 1981 , с. 3.
- ^ PartII 1981 , pp. 3–5.
- ^ Часть I 1981 , с. 12.
- ^ Часть I 1981 , стр. 12–13.
- ^ Часть I 1981 , стр. 20–36.
- ^ Часть I 1981 , стр. 18–20.
- ^ Часть I 1981 , стр. 37–61.
- ^ Часть I 1981 , стр. 62.
- ^ Jump up to: а б PartIII 1981 , p. 1.
- ^ Jump up to: а б с Адлер 1993 год .
- ^ PartIII 1981 , pp. 28–30.
- ^ Jump up to: а б с д PartIII 1981 , pp. 115–122.
- ^ Jump up to: а б Чен, Кок (22 мая 2012 г.). «Использование NEC-4 с neoNEC» . какаоNEC .
- ^ Jump up to: а б «НЭК» . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса .
- ^ Берк, Дж. Дж. «Руководство по валидации NEC-5» (PDF) . Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса . Проверено 1 января 2022 г.
- ^ Олсон, Роберт (весна 2003 г.). «Приложения ЭМС для Expert MININEC» . Информационный бюллетень Общества IEEE EMC .
- ^ Леваллен 1991 .
Библиография
[ редактировать ]- Адлер, Дик (ноябрь 1993 г.). «Информация об истории и доступности кодов NEC-MOM для ПК и Unix» . Информационный бюллетень Общества прикладной вычислительной электромагнетики : 8–10.
- Берк, Джеральд; Поджо, Эндрю (январь 1981 г.). NEC Часть I: Описание программы – Теория (PDF) (Технический отчет). Ливерморская лаборатория Лоуренса.
- Берк, Джеральд; Поджо, Эндрю (январь 1981 г.). NEC Часть II: Описание программы — Код (PDF) (Технический отчет). Ливерморская лаборатория Лоуренса.
- Берк, Джеральд; Поджо, Эндрю (январь 1981 г.). NEC Часть III: Руководство пользователя (PDF) (Технический отчет). Ливерморская лаборатория Лоуренса.
- Берк, Джеральд (январь 1992 г.). NEC-4 Часть I: Руководство пользователя (PDF) (Технический отчет). Ливерморская лаборатория Лоуренса.
- Леваллен, Рой (февраль 1991 г.). «МИНИНЕК: Другое лезвие меча» (PDF) . Журнал QST : 18–22.
- В этой статье содержится превосходное иллюстрированное объяснение концепций метода моментов NEC.
Внешние ссылки
[ редактировать ]Бесплатные ресурсы
[ редактировать ]- nec2++ — обширная переработка NEC-2 на C++ под лицензией GPLv2, с интерфейсом C/C++ и привязками Python. Его можно легко включить в автоматические оптимизаторы.
- EZnec — известный пакет моделирования антенн на основе NEC3 и NEC4. EZnec раньше был коммерческим, но теперь доступен бесплатно. широко «Книга антенн» ARRL использует EZnec и включает множество файлов примеров (в формате .EZ) для моделирования любительских радиоантенн. Открывает файлы .EZ. (EZnec также работает в Linux с использованием Wine или на Raspberry Pi с использованием Wine внутри ExaGear).
- 4nec2 — бесплатная реализация NEC2/NEC4 для Microsoft Windows . Это инструмент для проектирования 2D и 3D антенн и моделирования их в ближней и дальней зоне . диаграмм направленности
- Неофициальная домашняя страница числового электромагнитного кода NEC2 - документация NEC2 и примеры кода
- MMANA-GAL Basic — бесплатная программа моделирования антенн на базе MININEC. Открывает файлы .MAA. (MMANA-GAL также работает в Linux с использованием Wine или на Raspberry Pi с использованием Wine внутри ExaGear).
- xnec2c — перевод NEC2 на C с многопоточностью и библиотеками ускоренной математики; использует GTK3 для создания трехмерной диаграммы направленности и двумерных графиков импеданса, усиления, направленности и диаграммы Смита. Открывает файлы .NEC, поддерживает внешнюю симплексную оптимизацию и многое другое. ( официальный репозиторий GitHub )
- xnec2c-optimize — оптимизатор, который работает с xnec2c для настройки геометрии антенны (т. е. высокий коэффициент усиления, низкий КСВ) с помощью алгоритма симплексной оптимизации.
- NEC Lab — NEC Lab — это мощный инструмент, использующий числовой электромагнитный код (NEC2) и искусственный интеллект (ИИ) для проектирования антенн.
- CocoaNEC — графический интерфейс с открытым исходным кодом для Apple Mac OS X. Включает NEC2 и поддерживает NEC4 с отдельной лицензией.
Коммерческие ресурсы
[ редактировать ]- AN-SOF - программное обеспечение для моделирования антенн в свободном пространстве и над землей с потерями, микрополосковых патч-антенн и печатных плат (PCB) для Windows. В комплект входит радиальный заземляющий экран, допускается подключение к несовершенному заземлению. Не на основе NEC.
- AutoEZ — приложение Excel, работающее совместно с EZNEC v.5.0 и v.6.0. AutoEZ позволяет запускать несколько тестовых примеров EZNEC, в то время как AutoEZ автоматически изменяет одну или несколько переменных между запусками.
- NEC4WIN NEC4WIN /VM — программа моделирования Windows XP, Vista, основанная на Mininec 3.
- Утилиты для антенн AC6LA — набор утилит для коммерческих антенн.
- Nec-Win plus — пакет коммерческого моделирования.
- GAL-ANA — пакет моделирования коммерческих антенн на основе NEC2 и MININEC.
- GNEC — коммерческий пакет NEC с графическим пользовательским интерфейсом.
- MMANA-GAL PRO - Пакет коммерческого моделирования, до 45000 сегментов.
Примеры файлов NEC (для любительских радиоантенн )
[ редактировать ]- DF9CY — Коллекция файлов моделирования EZNEC — файлы моделирования антенн для EZnec и 4nec2.
- Файлы моделирования антенны ARRL — файлы .NEC, .YAG и .EZ, предоставленные различными источниками.
- KK4OBI - Бент и другие модели диполей . Этот веб-сайт предназначен в первую очередь как ресурс для радиолюбителей, позволяющий узнать, что произойдет, если они согнут полуволновой диполь. (файлы .NEC для диполей)
- Базовое и промежуточное моделирование антенн LB Cebik — включает модели упражнений для EZnec (также см. Примечания по моделированию антенн Cebik — 7 томов, включая модели ).
- Моделирование дипольной полуволновой антенны с концевым питанием (EFHW)
- VK3IL — Многодиапазонная антенна 80–10 м с концевым питанием — файл модели NEC2 «MyAntennas EFHW-8010 ». многодиапазонной антенны
- Другие розничные книги (такие как «Книга об антеннах ARRL», «Расширенное моделирование антенн Марселя Де Канка» и другие) также включают файлы моделей антенн.
- Большинство бесплатных или розничных пакетов программного обеспечения NEC включают папку «пример», содержащую файлы моделей антенн.
Учебные пособия по моделированию антенн NEC
[ редактировать ]- Архив статей Л. Б. Себика об антеннах и моделировании антенн ( зеркало ) - Ларри Вольфганг, WR1B, редактор QEX, назвал Себика «вероятно, наиболее широко публикуемым и часто читаемым автором статей об антеннах любительского радио, когда-либо написанным на эту тему».
- Как начать моделировать антенны с помощью EZNEC — Моделирование антенн для начинающих (W8WWV, май 2011 г.)
- Упрощенное компьютерное моделирование антенны - слайд-шоу, составленное из Интернета для клуба радиолюбителей AARA (KE5KJD, 2010).
- Радиальные наземные системы с максимальным усилением для вертикальных антенн . Анализ того, сколько радиалов земли теоретически оптимально для различных вертикальных антенн (смоделировано с помощью EZNEC4).
- Numerical Electromagnics Code — старый веб-сайт, на котором собрана некоторая документация NEC2 от группы ведущих ученых и инженеров.
- Страница моделирования антенн ARRL — включает в себя несколько ссылок на публикации в журнале QST учебных пособий LB Cebik по NEC (только для платных членов QST, хотя статьи из исходного кода также доступны для бесплатного распространения на других веб-сайтах).
- Страница дополнительной информации ARRL к книге «Моделирование антенн для начинающих» — включает в себя некоторые презентации, ссылки на учебные пособия и ссылки.
- Установка и знакомство с xnec2c в Debian Linux
Учебники на YouTube
[ редактировать ]- Видео Дэвида Каслера (KEØOG) по моделированию антенн
- Насколько высоким должен быть диполь? Взгляд на моделирование антенн – введение в EZnec
- Расшифровка диаграмм моделирования антенны
- Моделирование общих вариаций диполя
- Моделирование простой перевернутой Vee-антенны
- Антенна, моделирующая модифицированный диполь с помощью EZNEC 6+
- Моделирование двухполосного диполя 20/40
- Что я обнаружил, моделируя шестигранную балку MFJ-1846
- Видеоролики Каллума (M0MCX) по программному моделированию антенн — плейлист на YouTube
- Моделирование антенны Карла Шнайдера (KE0JWK) с помощью 4NEC2 – Плейлист на YouTube