IZ4AKO NEC1 - Last Update 1/12/2010

Premessa

I software "NEC" sono utilizzati per la simulazione di antenne. Dopo averne provati alcuni, ho scelto di usare il software 4NEC2, scaricabile dal sito http://home.ict.nl/~arivoors/
Il simulatore e' un software molto complesso che va utilizzato con cognizione di causa. Queste note NON sono un corso per l'uso del programma, ma una presentazione dei risultati di alcuni studi che ho condotto al fine di rendermi conto meglio dell'effetto delle molte variabili che si incontrano nelle realizzazioni pratiche.
Il grosso vantaggio del simulatore e' l'annullamento di molti parametri e quindi la focalizzazione su aspetti specifici. I modelli semplificati non trovano riscontro nella realt ma sono illuminanti circa la difficile materia.

Analisi dipolo in free space

Scopo

Valutare la lunghezza fisica del dipolo variando raggio e tipo di conduttore usato e mantenendo costante la frequenza di risonanza

Analisi

Il modello e' il seguente ( click qui per scaricarlo )

CM Dipole in free space
CM F=7.1MHz
CM WL=42.23m
CM len = lunghezza antenna in metri
CM radius = raggio del conduttore in metri
CE
SY len=20.31266 'Wavelenght(WL)/2
SY radius=1e-2
GW 1 51 0 -len/2 0 0 len/2 0 radius
GE 0
LD 5 0 0 0 37700000
GN -1
EK
EX 0 1 26 0 1 0 'Voltage source (1+j0) at wire 1 segment 26.
FR 0 0 0 0 7.1 0
EN

Si tratta di un dipolo orizzontale la cui lunghezza totale "len" e il conduttore ha raggio "radius". Il dipolo in FREE SPACE che un ambiente ideale e il tipo di materiale usato e' ideale, cio privo di perdite.
Il vantaggio di inserire dei parametri ( "len" e "radius" ) permette di utilizzare l'ottimizzatore del software di simulazione che un tool che modifica in modo autonomo il modello al fine di raggiungere un dato obiettivo (goal).
Per questo studio l'ottimizzatore stato usato per modificare il valore "len" ( lunghezza totale del dipolo ) in modo da renderlo risonante alla frequenza di interesse ( nell'esempio 7,1MHz )


Nota
Si ricorda che un dipolo risonante quando l'impdenza nel suo punto di alimentazione e' puramente resistiva, ma non necessariamente 50ohm. Quando il dipolo risonante e in pi l'impedenza 50ohm, allora il dipolo RISONANTE E ADATTATO A 50ohm.


Tabella per conduttore ideale

radius[mm]Sez.[mmq] len[m]WL/2[m]Riduzione%Zin[ohm]Gain[dBi]loss %
0,10,03120,664 21,1152,1722,140
0,50,78520,585 21,1152,5722,140
0,6911,520,564 21,1152,6722,140
0,8922,520,551 21,1152,7722,140
13,14220,543 21,1152,7722,140
578,5420,395 21,1153,4722,140
10314,1620,30421,1153,8722,140

Tabella per conduttore in rame

radius[mm]Sez.[mmq] len[m]WL/2[m]Riduzione%Zin[ohm]Gain[dBi]loss %
0,10,03120,5552,784,71,4115,5
0,50,78520,5542,774,323,2
0,6911,520,5492,773,82,042,3
0,8922,520,5352,773,42,061,8
13,14220,5302,873,22,071,6
578,5420,3983,472,22,130,323
10314,1620,3023,9722,130,162