Conception antenne radio assistée par ordinateur

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Information about Conception antenne radio assistée par ordinateur

Published on July 7, 2007

Author: passionradio

Source: slideshare.net

Description

Dans nos applications de radio amateurs, il est parfois difficile, voire impossible, de prévoir le fonctionnement d’un aérien dans un environnement particulier. Pour éviter de passer du temps à sa mise au point ou d’avoir à utiliser des appareils de mesure chers etsophistiqués il peut être utile de tenter d’observer les propriétés d’une antenne à l’aide d’un logiciel de simulation.

Vu sur : http://www.passion-radio.org/blog/conception-antennes-radioamateur-assistee-par-ordinateur/173

CONCEPTION DES ANTENNES ASSISTEE PAR ORDINATEUR Découverte & Exemples Par F6IRA Source : Bordeaux DX Group Diffusé par : Passion RadioAmateur 2.0

PRINCIPES ET UTILITE Dans nos applications de radio amateurs, il est parfois difficile, voire impossible, de prévoir le fonctionnement d’un aérien dans un environnement particulier. Pour éviter de passer du temps à sa mise au point ou d’avoir à utiliser des appareils de mesure chers et sophistiqués il peut être utile de tenter d’observer les propriétés d’une antenne à l’aide d’un logiciel de simulation

Dans nos applications de radio amateurs, il est parfois difficile, voire impossible, de prévoir le fonctionnement d’un aérien dans un environnement particulier. Pour éviter de passer du temps à sa mise au point ou d’avoir à utiliser des appareils de mesure chers et

La modélisation La modélisation est une technique d’évaluation des performances d’un objet ou groupe d’objets appelé « modèle ». Les « modèles » peuvent être des objets physiques ou seulement des calculs mathématiques pour l’analyse de circuits complexes. MININEC et NEC2 sont les cœurs mathématiques qui servent à l’exploitation des logiciels.

La modélisation est une technique d’évaluation des performances d’un objet ou groupe d’objets appelé « modèle ». Les « modèles » peuvent être des objets physiques ou seulement des calculs mathématiques pour l’analyse de circuits complexes. MININEC et NEC2 sont les cœurs mathématiques qui servent à l’exploitation des logiciels.

LES LOGICIELS Dans le domaine amateur la référence est EZNec de W7EL écrit sous NEC2. Ce logiciel est certainement le meilleur de sa catégorie mais il est payant..

Dans le domaine amateur la référence est EZNec de W7EL écrit sous NEC2. Ce logiciel est certainement le meilleur de sa catégorie mais il est payant..

LES LOGICIELS Brian Beezley, K6STI est parmi les pionniers des logiciels de simulation des antennes. Il a écrit un nombre important d’applications dont AO (antenna optimiser). L’interface utilisateur est souvent sommaire, il n’y a plus de nouvelles versions prévues.

LES LOGICIELS Makato Mori JE3HHT bien connu des opérateurs digitaux avec MMTTY a depuis le début des années 2000 développé son propre code basé sur le moteur MININEC. En évolution constante et gratuit la version actuellement multi linguale MMANA-GAL est parfaite pour se familiariser avec ce type de applications. Il est possible de le télécharger librement sur http:// mmhamsoft.amateur-radio.ca /

Makato Mori JE3HHT bien connu des opérateurs digitaux avec MMTTY a depuis le début des années 2000 développé son propre code basé sur le moteur MININEC. En évolution constante et gratuit la version actuellement multi linguale MMANA-GAL est parfaite pour se familiariser avec ce type de applications. Il est possible de le télécharger librement sur

http:// mmhamsoft.amateur-radio.ca /

LES LOGICIELS Il existe également d’autres programmes spécialisés dans certains types d’antennes ou leur assemblage en stacks.

Il existe également d’autres programmes spécialisés dans certains types d’antennes ou leur assemblage en stacks.

NOTIONS FONDAMENTALES L’approche du calcul de la simulation repose sur la réponse électromagnétique des antennes et de leur structures métalliques dans leur environnement. Pour faire simple: Dans quelles directions avec quelle énergie électromagnétique se propage les courants induits et incidents dans une structure et son environnement en 3 dimensions. Bien que réductrice, cette définition permet de commencer à se faire une idée du fonctionnement des CAO d’antennes.

L’approche du calcul de la simulation repose sur la réponse électromagnétique des antennes et de leur structures métalliques dans leur environnement. Pour faire simple: Dans quelles directions avec quelle énergie électromagnétique se propage les courants induits et incidents dans une structure et son environnement en 3 dimensions.

Bien que réductrice, cette définition permet de commencer à se faire une idée du fonctionnement des CAO d’antennes.

Représentation En fait il s’agit de montrer les champs de radiations en 2D dans les plans H et V dans l’environnement où on souhaite étudier la structure.

En fait il s’agit de montrer les champs de radiations en 2D dans les plans H et V dans l’environnement où on souhaite étudier la structure.

Représentation ou dans un treillis en 3D afin d’avoir une vue globale des champs de radiation électromagnétique

Procédure de la CAO Pour tous les logiciels le principe est de tracer les fils représentant la structure à étudier en 3 dimensions.

Pour tous les logiciels le principe est de tracer les fils représentant la structure à étudier en 3 dimensions.

Procédure de la CAO Projection d’une antenne 5 éléments 20 Mètres dans les plans X,Y et Z

Procédure de la CAO De faire opérer les calculs par le logiciel

Procédure de la CAO D’observer les résultats en 2D

Procédure de la CAO Et en 3D

Procédure de la CAO De vérifier le fonctionnement de l’antenne

Procédure de la CAO A travers les paramètres les plus importants

Procédure de la CAO De Contrôler les résultats attendus

Procédure de la CAO De pouvoir estimer une large gamme de mesures

Procédure de la CAO Et de faire optimiser la géométrie de l’antenne par le logiciel afin d’obtenir les meilleurs résultats.

Où tout se complique ! La modélisation est une technique d’évaluation de performances qui ne peut être qu’une approche, jamais ce que sera la vrai antenne dans son environnement global. La précision des résultats dépendra toujours de la précision de la représentation. Il faudra donc un peu d’habitude et un minimum d’expérience afin de distinguer les limites de l’expérimentation. Avec quelques précautions il sera possible d’avoir un résultat assez proche de la réalité.

La modélisation est une technique d’évaluation de performances qui ne peut être qu’une approche, jamais ce que sera la vrai antenne dans son environnement global. La précision des résultats dépendra toujours de la précision de la représentation. Il faudra donc un peu d’habitude et un minimum d’expérience afin de distinguer les limites de l’expérimentation.

Avec quelques précautions il sera possible d’avoir un résultat assez proche de la réalité.

Facteurs de précision Les matériaux utilisés Le calculateur de modélisation peut prendre en compte la qualité et le diamètre du matériel utilisé pour la structure

Les matériaux utilisés

Le calculateur de modélisation peut prendre en compte la qualité et le diamètre du matériel utilisé pour la structure

Facteurs de précision La hauteur de l’antenne Selon si une antenne elle est calculée dans un environnement parfait, c’est à dire à un équivalent de plus de 10 ג au dessus du sol, en espace libre, sans impact de l’environnement et du sol ou dans les réelles conditions de sol et d’élévation au sol elle aura un fonctionnement extrêmement différent. 3m = 4dB < 90° ½ ג = 5,3 dB <28° Parfait =6,2 dB <14°

La hauteur de l’antenne

Facteurs de précision La Qualité du sol

La Qualité du sol

Facteurs de précision Tableau des constantes diélectriques du sol extrait du low band DX’ing de ON4UN

Lancez vous En espérant vous avoir donné goût à l’utilisation de tels logiciels, d’aborder une technique que l’on pourrait croire réservée à une élite de techniciens. Peut être aurez vous maintenant l’envie d’essayer de découvrir quelles sont les propriétés de l’antenne qui tourne depuis des années au dessus de votre shack ou de tenter d’améliorer le fonctionnement d’une antenne montée pour un concours ou pour contacter une DX’pédition. Par F6IRA - Source : Bordeaux DX Group Diffusé par : Passion RadioAmateur 2.0

En espérant vous avoir donné goût à l’utilisation de tels logiciels, d’aborder une technique que l’on pourrait croire réservée à une élite de techniciens. Peut être aurez vous maintenant l’envie d’essayer de découvrir quelles sont les propriétés de l’antenne qui tourne depuis des années au dessus de votre shack ou de tenter d’améliorer le fonctionnement d’une antenne montée pour un concours ou pour contacter une DX’pédition.

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