用4NEC2天線模擬程式來模擬LFA天線
本帖最後由 BV4WG 於 2014-4-20 14:01 編輯前一陣子看了一些以NEC2為基礎的天線模擬程式,包括免費的4NEC2, 蘋果電腦上的免費CocoaNEC, 及美國無線電協會ARRL推薦的EZNEC. 最後決定學完全免費的4NEC2來模擬天線.
2014/4/13參加TARC辦的 LFA 八木天線課程.剛好可以用這個天線來介紹4NEC2的使用.
說到4NEC2, 最好的文件當然是在作者的網頁上,http://www.qsl.net/4nec2/ 的說明書.這份文件只是粗略的介紹, 讓大家有基本的了解.
首先, 看看TARC的LFA八木天線課程中, BX4AP老師的6米LFA的規格.與這個類似. 借他的圖檔看看.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/104133x07zzk40scv0kskg.jpg
數據如下http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102144phn7cjzc4zvnzuhq.jpg
上課那天的盛況在這裡. VHF天線同樂會
因為LFA作者網頁上的NEC檔案無法下載, 我自己又寫了一個. 請自行下載附件,並解壓縮放到你的工作目錄.
要安裝 4NEC2, 首先到作者的網頁去下載並安裝.http://www.qsl.net/4nec2/http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102128izh3yq12y2hl1uhg.jpg
再安裝功能更強的運算引擎.http://qsl.net/4nec2/Nec2dXS_VM.zip解壓縮後, 將 *.exe 檔放在 ..\4nec2\exe folderhttp://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/124334p88zmxllr1zlemjk.jpg
安裝3D繪圖程式GnuPlothttp://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102135addiaiiiqoaai56v.jpg
下載後, 手動拷貝到剛剛4NEC2的目錄內.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102144akfojo66lkxl0c6c.jpg
至此, 安裝算是完成了.
執行4NEC2, 並開啟天線模擬檔.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102149lyzo2zb2sb7b9iyi.jpg
這NEC檔的內容我最後會再說明.
看看天線長什麼樣.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102143r3g0mnog0ngb33yp.jpg
執行計算, 有兩個方式. 按F7, 或由主選單來選.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102115r71m62k7ow4nntob.jpg
或http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102115ux6qldpqqzkz34cn.jpg
會跳出如下的視窗, 按Generate來執行.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102142sy2xmimlpuzhjwju.jpg
執行計算時, 會有如下的視窗.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102141a45u8bxmvk5vibvy.jpg
看一些場型.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102151vve5u2wyoivx5az9.jpghttp://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/135822l0prrfkwk2qlzvvf.jpg
http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102150d5u515sstsj6tque.jpghttp://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/135822dqzxv5v9oql361ok.jpg
再看看可愛的3D圖.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102106nv6hzxn9j03xnlyd.jpg
最後, 看看頻寬.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102142sy2xmimlpuzhjwju.jpg
http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102145k2j492fiff9i4mfd.jpg
按右上角的選項, 看不同的資料http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102147s4v64r4t6f41e3vd.jpg http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102146k65w1o15f5wiopc6.jpg http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102146lmtshatv5160a06c.jpg
也可以看司密斯圖(F11).http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102153mqm18km7lmtc8n8l.jpg
若要編輯NEC檔, 依下面說明.
可以用簡單的文字編輯(對於初學者, 不建議)
http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102122zpnk0ggngshpun1v.jpg
選用它的編輯器, 會有說明.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102116cc3rdzc6zqq83r5b.jpg
開檔http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102136ksvj18j6jjdc77v7.jpg
定義一些天線的資料.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102114sqvzrslbwubsbrxb.jpg
描述天線的幾何形狀.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102108a44rqraszhy7prqs.jpg
天線各段元件的資料, 包括材料等.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102113x77dymetl96q7jh5.jpg
定義頻率範圍, 及地的模型.這裡其實是用 Sommerfeld/Norton ground 模型.
http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102108mn4xba8noba8zxja.jpg
這裡用更強的引擎.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102110rfozobgv068y0y6y.jpg
註解, 會放在表頭.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102107ftnr5dxnjdz4smq4.jpg
編輯完了, 存檔.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102111n200pxcxl2s0020z.jpg
檢查結構.http://www.hamtalk.asia/data/attachment/album/201404/20/102143fdymldd1ezdbq1qe.jpg
5el-50Mhz-50Ohm-LFA.nec 檔的說明如下, 注意, NEC檔內不可以有中文.
' 註解CM 5 element LFA YagiCM TARC LFA Antenna course on 4/13/2014 by BX4APCM NEC file created by BV4WG on 4/19/2014' 註解結束.CE' 定義變數SY ref = 1.483SY dr_ext= 0.0SY dr = 1.244 + dr_ext * 2SY d1 = 1.402SY d2 = 1.357SY d3 = 1.298SY dr_1_x = 0.314SY dr_2_x = 0.866SY d1_x = 1.381SY d2_x = 2.675SY d3_x = 4.354SY ht = 6SY ref_rad = 0.375"/2SY dr_rad=0.5"/2SY dr_edge_rad = 0.375"/2SY dir_rad = 0.375"/2' 幾何形狀, GW 1 21 0 ref ht 0 -ref ht ref_rad 'ReflectorGW 2 21 dr_1_x dr ht dr_1_x -dr ht dr_rad 'Driver loop, feedpointGW 3 21 dr_2_x dr ht dr_2_x -dr ht dr_rad 'Driver loop, the other sideGW 4 7 dr_1_x dr ht dr_2_x dr ht dr_edge_rad 'Driver loop edgesGW 5 7 dr_1_x -dr ht dr_2_x -dr ht dr_edge_rad 'Driver loop edgesGW 6 21 d1_xd1 ht d1_x-d1 ht dir_rad 'DirectorGW 7 21 d2_xd2 ht d2_x-d2 ht dir_rad 'DirectorGW 8 21 d3_xd3 ht d3_x-d3 ht dir_rad 'Director' 幾何形狀定義結束. "-1" 代表"地"的模型有另外定義.GE -1' 天線材料, 3770000 是鋁的電阻係數.LD 5 1 0 0 37700000LD 5 2 0 0 37700000LD 5 3 0 0 37700000LD 5 0 0 0 37700000LD 5 5 0 0 37700000LD 5 6 0 0 37700000LD 5 7 0 0 37700000LD 5 8 0 0 37700000' 地的定義. GN 2 0 0 0 13 0.005' 更強的引擎EK' “0“ = 電壓源. 加在 “2“ = wire 2, 的第 “11“ 段EX 0 2 11 0 1 0 0' 中心頻率在 50.15MHzFR 0 0 0 0 50.15 0' 檔案結束EN
對於NEC2的詳細資料, 可以看附件 nec2prt3.pdf
我也是初學者, 歡迎大家指導交流.
太好了,有OM撥冗指導...我一直看不懂場型圖..VERTICAL 及 HORIZONTAL 是以什麼視角來看??
最主要是想知道主波瓣的仰角及發射方向..另外場型圖內的同心圓是dbi值嗎? 本帖最後由 BV4WG 於 2014-4-20 14:04 編輯
BX2ADI 發表於 2014-4-20 13:01
太好了,有OM撥冗指導...我一直看不懂場型圖..VERTICAL 及 HORIZONTAL 是以什麼視角來看??
最主要是想知道主 ...
Vertical 是縱切, 即仰角.
Horizontal 是以天線指向為0度.
看3D圖比較清楚.
場型圖的最外圈, 是0dB.(註, 寫錯了, 增益請看圖上數值)
挖。。。。。。都英文。。。。倒了。。{:4_90:}
BV4WG 發表於 2014-4-20 13:16
Vertical 是縱切, 即仰角.
Horizontal 是以天線指向為0度.
OM..謝謝..但我腦筋還是轉不過來..光看場型圖的話..
看3D圖可以知道主波瓣仰角約20度左右且GAIN是紫色的
約15dbi..這樣解讀對嗎? 如果是這樣如何看場型圖將這
二數值讀出來..因一般網頁上的資料附有3d圖的不多..
問題有點多請見諒~
本帖最後由 BV4WG 於 2014-4-20 14:02 編輯
剛剛講錯了, 場型圖上有強度的數值, 是相對於dipole的.
以這LFA為例, 仰角主波段在 (90-77)=23度, 增益是15.6dBi.
Hamtalk的logo把4NEC2的數值蓋掉了, 我再更新圖.
BM3GND 發表於 2014-4-20 13:26
挖。。。。。。都英文。。。。倒了。。
這裡有 4nec2 漢化版.
http://www.liangchan.net/liangchan/3051.html
有興趣自己設計或製做天線的同好一定要好好學習這篇大作{:5_172:}
更進一步想要銷售自製天線的同好更要負責任的將自己產品數據以模擬器做出給大家{:5_166:}
喜好買廠製天線的同好也可藉此了解一下天線規格，讚啦{:5_149:}
讚啦～BV4WG花了不少苦心
我可是英文拼在一起都不懂的
感謝辛苦付出！！！！加油！！ 感謝 Ken 的用心, 抽空一定要來練習一下 . ken 哥太強大了
{:5_172:} 100個讚..這篇 {:5_172:}水喔!{:5_172:}
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