כיצד פועל עיצוב Yagi Antenna

אנטנה רגילה Yagi-Uda מורכבת מגורם מונע, אחד או יותר מנהלי parasitic, ומשקפת.אורך של אלמנטים אלה, ספיגה שלהם לאורך הפריחה, ואת האלמנטים הכל אינטראקציה כדי לעצב את דפוס הקרינה ואת קלטות בשלב זה הם גורמים דרמטיים מונעים על ידי חומר הגלים הקדמית לעתים קרובות על ידי מספר רב יותר מ"מ לתוך אלמנט דרמטי או שינוי דרמטי של אורך זה חלק של גל של אורך של אורך - לאחר מספר קטן יותר, לאחר זמן קצר יותר, לאחר זמן קצר יותר, לאחר מכן.

תוכנת סימולציות Antenna Simulation Software

קודים אלקטרומגנטיים נומריים המבוססים על מנוע ה-NEC (קוד אלקטרומגנטיים אנמריים) הם עמוד השדרה של Yagi Modeling. קודים אלה מייצגים את המוליכים כחוטים מפורשים, לחדד את הזרם בכל פלח באמצעות משוואות אינטגראליות, ומרכיבים מאפיינים של מוטציות וקרינה.מספר תוכניות יש בנו ממשקים ידידותיים למשתמש סביב מנועי זה, כל אחד עם נקודות שונות עבור רמות משתמש שונות.

EZNEC

(EZNEC, שפותחה על ידי רוי לוולאן (W7EL), הייתה כלי ל-Go-to עבור מחסנים ומהנדסי RF במשך עשרות שנים, רשימת החוטים בסגנון ה-Galgonen (W7EL), ו- 3D Geolook מאפשר לך לבנות מודלים באורך של YgiF במהירות, בהתבסס על דגמי NEC-2, מותאם לגרסאות סטנדרטיות של גלקסיות עם כללי של EZF.

4NEC2

(NEC-2) הוא ערימה חופשית, קוד פתוח הקדמי עבור מנועי NEC-2 ו- NEC-4. שנוצר על ידי Arie Voors, הוא מספק סביבה מלאה מודלים עם עורך גאומטריה גרפי, צופה דפוס ואופטימיזציה של אתר האינטרנט שלך מתחיל להתאים את YagiF בפורמט כרטיס NEC או באמצעות האלגוריתם המשולב של YaF2 יכול להפעיל מספר הגרלות בבת אחת, יצירת, רווחי, 000 קיבולת גבוהה יותר של אטומים של אטומים של אטומים של אטומים של אטומים של אטומים של אטומים של 4D2.

MMANA-GAL

MMANA-GAL הוא כלי אנטנה חינמי מבוסס NEC-2, שנכתב במקור על ידי Makoto Mori ומאוחר יותר על ידי אלכס Schewelew. לינוקס הוא פשוט במיוחד: אתה נכנס לאורך אלמנטים, עמדות וקוטרים בטבלה, והתוכנה מיד מציגה את הגרסאות המוטעות והקרינה המוחזקות ביותר.

סימולטורים אלקטרומגנטיים מקצה לקצה

כאשר הם מטפלים בחומרים של UHF או מיקרוגל Yagis שבו הפיכה אלמנט-ל-הכללית היא רגישה מאוד, או כאשר תכונות חומריות מדויקות (בסביבות רדיאלקטריות, ציפויים, או radomes), פותרים גליים מלאים ביעילות כמו CST Studio Suite, Ansys HFSS, ו-Altair HFGrad מספק דיוק גדול יותר.

« END החזית של NEC - שווה לא

(ב) ,(ה) ,(FLT:0) ,0) , + + + + + + ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עיצוב באינטרנט Yagi Design Calculators

לא כל מפגש עיצוב Yagi מתחיל עם סימולציה 3D מלאה.עבור ממדים מהירים, כמה מחשבונים מקוונים לייצר אורך אלמנט וספאקים המבוססים על פורמולות פשוטות.כלים אלה הם בעלי ערך במיוחד כאשר אתה צריך נקודת התחלה גסה לפני refining בתוכנה מבוססת NEC. הם גם לעזור לך sanitycheck תוצאות ממודלים מורכבים יותר.

K7MEM's Yagi Designer

L.B. Cebik (SK) נשאר מאחורי שפע של משאבי עיצוב אנטנה, ואת המחשבים החשופים על ידי K7MEM להמשיך את הרוח המעשית.TheFLT:0K7MEM VHF / UHF Yagi Quick DesignerigirFLT 1 מקבל גם את התדירות, מספר אלמנטים, ואת האלמנטים, אז לסווג בקלות קלטות ואורך כפול עבור חומרים אופייניים עבור Yaopera כולל גם כן, במיוחד עבור סגסוגת גבוהה יותר של 50 גרם גבוה יותר של חומר מתאים.

VK5DJ's DL6WU Yagi Calculator

עבור חישובים ארוכים, עיצובים גבוהים, הנוסחה DL6WU מספקת ביצועים עקביים. VK5DJ באינטרנט של VK5DJ:0DL6WU Yagi Caltor Gettyimages 1c מייצרת ממדים עבור יעד מסוים, אלמנט קוטר, ו- DTMLRicates , ו- 4Hz מקליד עם מספר זה מתחיל ולאחר מכן מקבל את ה-NUMDLKTKTK.

GitHub-based and Script- Based Tools

חובבי פייתון יכולים לחקור חבילות כמו FLT:0 (PyNECIRFLT) 1 או קונסולת ה-HFLT:2python-necphveFLT 3) כדי לתסריט גנרטורים גיאומטריה מותאמים אישית, זוהי גישה חשובה כאשר אתה צריך להפעיל מאות סימולציות אוטומטיות במהלך לולאה אדסנסטיבית JubCL, לדוגמה, באפשרותך לכתוב תסריט המשתנה וספאם על פני טווח, 4KNVS, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, EZS, לדוגמה, ®, ® מציע ניתוח אחסון של ציוד ל-CERCERCERCERCLLCLLCLLCLLCER.

מדד פיזי וציוד

סימבול מקבל אותך קרוב, אבל חומרים בעולם האמיתי, פרציטיקה המחבר, וגורמים סביבתיים תמיד מציגים סטייה.המכשירים הבאים חיוניים כדי לאמת ולכוונון את יאגי לאחר בנייה.

SWR Meter ו- Basic Antenna Analyzer

(ב) , SWR מטר מדידה קדימה ומשתקף כוח נותן תמונה מהירה של משחק אימפולסיבי (עבור Yagi tuning), מנתח אנטנה סחף כגון FLT:0RigExpert StickFLT 1, 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

Vector Network Analyzer (VNA)

(ב) ,(ה) ,(ה)) ,(ה) ,(ה) , ⁇ ) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שדה כוח ממטר וטווח מבחן

כדי לאשר כי דפוס Yagi שלך מתאים סימולציה, מד כוח שדה פשוט בשילוב עם מקור אות רחוק (או מדידה חוזרת עם אנטנה שנייה) יכול לאמת רווח קדימה ויחס לפני-מחזור.מקם את Yagi תחת מבחן על מדד זמני לפחות שטח פתוח אחד מעל פני שטח, ומדד את האות המתקבל ממרחק יציב, מקוטב אופקית כמה מאות מטרים משם, 000 נמוך יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 יעיל יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 אנטה על פני שטח פתוח יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 יעיל יותר על פני שטח פתוח לתוך שטח פתוח יותר, 000 במהירות גבוהה יותר, 000, 000 במהירות גבוהה יותר, 000, 000, 000 במהירות גבוהה יותר על ידי אנטה לתוך שטח פתוח על ידי אנטה על ידי אנטה על פני שטח פתוח, 000, 000, 000 קצר לפני שטח פתוח, 000, 000 אנטה, 000 אנט, 000 קצר לפני שטח פתוח יותר, 000 אנטה,

גשר אנטנה

בעוד שמרביתם משולעים על ידי VNAs, גשר רעש קלאסי (כגון גשר Palomar מהנדסי D-X או גשר Heathkit IB-5281) עדיין יכול לשמש כלי גיבוי למדידת חסימה. Connected למקבל כיסוי כללי, זה מספק אמצעי זהירות מהיר ללא היסוס כי הוא חסין בפני אותות שידור מקומיים חזקים.

עיצוב מערכת ומודל

מערכת להאכיל מודרנית היא קריטית לביצועי Yagi. שיטות להאכיל נפוצות כוללות את משחק gamma, T-match, dipole מתקפל, משחק SWDA, והזנת ישירה עם balun. כל אחד יש דרישות מודל משלהן.המשחק gamma הוא מערכת חיתוך ישירות על ידי קוד פתוח סגסוגת מנקה (או התאמה מתאימה) מספק התאמה.

שיקולים מכניים ובנייה

לעתים קרובות להניח כי מנצחים אידיאליים בחלל חופשי, אבל Yagi האמיתי חייב לקחת בחשבון את המגבלות המכאניות.חומר ה-Virmalloads (alumis, פלדה או סיבים) משפיע על ביצועי חשמל. a Metal בום שומר על אורך חשמלי יעיל של אלמנטים מצופים בו.com) אבל אתה יכול לדגום את הפריחה כמו חוט עובר דרך הרכיבים עם חיבורים מתאימים.

בניית סוללת עיצוב מלאה של Yagi

תהליך עיצוב מובנה מונע חומרים מבזבזים ומבטיח תוצאות חוזרות ונשנות.זרימת עבודה מוכחת נראית כך:

  • (FLT:0) מטרות: FLT:1 להחליט תדירות הפעלה, רווח הרצוי (dBi), יחס לפני-חזרה, עכבות (50 או 75 הומס), ואורך הפריחה המקסימלית גם לשקול את הסביבה (חשיפה לרוח, גשם, קרח) ומגבלות מכניות (למרחב מענה, נפח רוטט).
  • (FLT:0) מידות אינפורמטיביות: FLT:1 השתמש במחשבון מקוון (DL6WU, K7MEM) כדי ליצור אורך אלמנט וספאקים המבוססים על תדירות היעד שלך וקוטר האלמנט.
  • (FLT:0) סימולציה ראשונה: סימולציה ראשית: ⁇ FLT:1 ייבוא הגיאומטריה לתוך 4NEC2 או EZNEC.מודל את השלבים המדויקים (הפרוגרסטר במרכז של אלמנטים, קלט לטיפים קטנים יותר) וכל בטבול מתכתי-to-element brackets. Run aתדירות גורפת מעל הלהקה המיועדת ובדוק SWR, רווח, ו-F / B.
  • (FLT:0)Optimization: 1FLT אם הדחף אינו מרוכז על 50 הומס או רוחב הפס הוא צר מדי, השתמש באופטימיזציה כדי לשנות את אורך הבמאי באופן שיטתי, מיקום רפלקטיבי, או אורך חסימה מונע.ב 4NEC2, באפשרותך להגדיר מטרות כמו SWR מינימלי בתדירות המרכזית או עלייה מקסימלית בטווח.
  • (FLT:0) מודל: FLT 1 להוסיף את מבנה ההזנת שלך - זה קריטי.מודל המשחק gamma או מתקפל במדויק באמצעות קווי שידור או אלמנטים טעינה. להפעיל סימולציה עם מבנה להאכיל כדי לאמת את גורף החסימה.
  • (FLT:0) אילוצים מכניים: FLT 1 חשבון עבור תיקון בום, טאקר, ו ⁇ .הוספת את הפריחה כחוט במודל אם מתכתי. לבדוק כי אורך האלמנטים הם נגיש עם סטנדרטי צ'קוזי.וודא כי התכווצות בין אלמנטים מאפשר חומרה עלה ללא קיצור.
  • (FLT:0Build and Measure:FLT:1 לבנות את האנטנה בדיוק לממדים המותאמים ביותר. השתמש ב-VNA כדי למדוד את האלמנט המונע עם כל האלמנטים הטפיליים במקום.Tweak ההתאמה עד שהגרף של סמית מראה 50+j0 בתדר היעד. ואז לבצע בדיקת דפוס בחוץ כדי לאשר את היחס הקדמי-ל-back ולהשיג יחסי ליחס דיפול.
  • (FLT:0)Iterate:FLT:1 אם מדידות שדה שונות מסימולציה, revisit המודל. Common אשמים הם הגדרות מוליכות חוט לא מדויקות, חסר הפיכה, או הפיכה הדדית עם אובייקטים סמוכים כגון אנאנטנות אחרות או מבני מתכת.הוספת המוליכים המדפים והמקיפים למודל ומדיקים מחדש את הבנייה שלך בהתאם לתיעוד עיצוב, כולל תמונות, כולל תמונות בשימוש על גבי תמונות, כולל תמונות והערות חומרה.

השוואת כלים על ידי Skill Level

הכלי הנכון תלוי בנוחות שלך עם התיאוריה האנטנה ותוכנה. למתחילים יעריך את הפשטות של MMANA-GAL או מחשבון K7MEM; שניהם מספקים משוב חזותי מיידי מבלי לדרוש ידע NEC עמוק. מעצבים ביניים gravitate לכיוון 4NEC2 כי הוא מאזן את הכוח עם עקומת למידה מנוהלת ואופטימיזציה של משתמשים מתקדמים לפעמים הגיאומטריה משלהם קישור Python ו- NEC כדי לסכם את הדיוק של מנועי דיוק.

LevelRecommended SoftwareKey StrengthTypical Use Case
BeginnerMMANA-GAL, K7MEM calculatorInstant impedance and pattern viewsQuick designs for VHF/UHF Yagis
Intermediate4NEC2, EZNEC+Full optimization, frequency sweeps, realistic ground modelsContest Yagis for 6m to 23cm
AdvancedEZNEC Pro/4, NEC-4 engine, CST/HFSSAccurate modeling of thick wires, dielectric materials, and complex structuresMulti-band arrays, feed system design, EME systems

חובבים רבים מוצאים כי 4NEC2 עונה על כל הצרכים שלהם עבור HF דרך UHF ברגע שהם משקיעים זמן בלמידה של תכונות אופטימיזציה שלה ומודל הקרקע. המעבר לתוכנה מסחרית הוא לעתים רחוקות הכרחי אלא אם אתה מעצב Yagis עם דיאלקטריק או לספק עבודה ייעוץ.

משאבים חיצוניים ותמיכה קהילתית

(ב) ,(ה) ,(ה)) ,(ה) ,(ה) ,(ה) ,(ה)) ,(ה) , ⁇ ) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

טכניקות אופטימיזציה מתקדמות

(ב) אלה המבקשים את הביצועים האולטימטיביים, טכניקות אופטימיזציה מתקדמות יכולות ללסחוט מהפך נוסף או לשפר את הניקוי של תבניות האלקטרומגנטיות (GAs) הן פופולריות משום שהן יכולות להתמודד עם פרמטרים רבים במקביל, מבלי לדרוש מידע ⁇ , ניתן לקשר תסריט פייתון עם 4NEC2 או פתרון מסחרי כדי להפעיל את הפרמטרים של 2D2 באופן אוטומטי, כלומר, כלומר, למקסימום את רמת ה-S1 (FST) ל-FR) כדי לייעל את רמת הסימולציות (pvateer) ל-pvater (pvate) של 2.

מחשבות אחרונות על בחירת כלים

הנוף של עיצוב יאגי וכלים מודלקים מעולם לא היה נגיש יותר.חינם, תוכנה באיכות גבוהה מעמידה סימולציה ברמה מקצועית על כל מחשב נייד, והשקעה קטנה בניתוח האנטנה ואנטנה משלמת עבור עצמו על ידי חיסול ניחושים.התחל עם קבוצה ברורה של מטרות, לבנות מודל NEC מדויק, ולאחר מכן למדוד ולאמת את הפרויקט באמצעות שילוב של סביבות וירטואליות ופיזיות, אתה יכול ליצור אנטנות המיועדות בדיוק כמו בונוסים, אם אתה יודע, כמו משחק משותף, או לעקוב אחר דגם למידה רלוונטי, אם אתה יודע, אם אתה יודע, עם עיצוב יעיל, עם עיצוב יעיל, אם אתה יודע, עם עיצוב יעיל, עם עיצוב יעיל, אם אתה יודע רק עם עיצוב יעיל, אם אתה יודע רק על ידי עיצוב יעיל.