Числовой Электромагнитный Код

Компьютерная программа для моделирования антенн
Диаграмма направленности спиральной антенны 2,4 ГГц (моделирование NEC)

Numerical Electromagnetics Code , или NEC , — популярная компьютерная программа моделирования антенн для проволочных и поверхностных антенн . Первоначально она была написана на языке FORTRAN в 1970-х годах Джеральдом Берком и Эндрю Поджио из Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе . Код был опубликован для общего пользования и впоследствии распространялся на многих компьютерных платформах от мэйнфреймов до ПК.

NEC широко используется для моделирования конструкций антенн, особенно для распространенных конструкций, таких как телевизионные и радиоантенны, коротковолновые и любительские радиостанции и подобные примеры. Примеры практически любого распространенного типа антенн можно найти в формате NEC в Интернете. Несмотря на высокую адаптивность, NEC имеет свои ограничения, и другие системы обычно используются для очень больших или сложных антенн или особых случаев, таких как микроволновые антенны.

Наиболее распространенной версией, безусловно, является NEC-2 , последняя из выпущенных в полностью публичной форме. Существует широкий и разнообразный рынок приложений, которые встраивают код NEC-2 в фреймворки для упрощения или автоматизации общих задач. Более поздние версии, NEC-3 и NEC-4, доступны после подписания лицензионного соглашения. Они не были столь популярны. Также доступны версии, использующие те же базовые методы, но основанные на совершенно новом коде, включая MININEC .

История

NEC ведет свою историю от более ранней программы BRACT, которая использовалась для анализа антенн, состоящих из множества тонких проводов в свободном пространстве. Она была полезна для моделирования некоторых распространенных типов антенн, используемых на самолетах или космических кораблях, или других примерах, где земля была достаточно далеко, чтобы не влиять на сигналы. BRACT была разработана в начале 1970-х годов MBAssociates для Центра космических и ракетных систем ВВС США . MBAssociates, названная в честь партнеров-основателей Боба Майнхардта и Арта Биля, более известна разработкой ракетной пушки Gyrojet . [1]

Успех BRACT привел ко второму контракту с MBAssociates, на этот раз между Naval Research Laboratory и USAF Rome Air Development Center , для адаптации кода BRACT для учета влияния земли. Это привело к созданию Antenna Modeling Program, или AMP, которая была значительно модифицирована для поддержки файлов на дисках, упрощения ввода и вывода для облегчения использования и подробно документирована. Последующая версия, AMP2, добавила расчеты для расширенных поверхностей, таких как отражатели. [2]

NEC — это усовершенствованная версия AMP2 с большим количеством опций и функций. Она была написана программистами из Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе (LLNL) по контракту с Центром океанических систем ВМС и Лабораторией вооружения ВВС. [2] Оригинальная версия NEC добавила более точную систему для расчета токов вдоль проводов и на соединениях между ними, а также опцию, которая увеличивала точность, когда провод был толстым, с низким соотношением сторон по сравнению с его длиной. NEC-2 добавила две основные функции к оригинальной версии NEC: численную функцию Грина для работы с большими плоскостями и расширение кода земля-плоскость для работы с частично потеряющими материалами, которые более реалистичны для антенн вблизи земли. С выпуском NEC-2 оригинал стал известен как NEC-1. [2]

Все эти программы появились в эпоху мэйнфреймов , изначально работая на машинах Control Data . Код был написан на FORTRAN и разработан для приема входных данных из стопок перфокарт в формате с разделителями столбцов, а затем печати результатов на строчном принтере . Эти ранние версии были широко портированы на ряд других больших железных платформ. AMP добавил поддержку файлов на диске, эмулируя исходную систему, записывая данные с одной перфокарты в строку из 80 столбцов в текстовом файле, причем файл в целом представлял собой колоду карт. [3] С переходом от ввода с перфокарт к использованию текстовых файлов появилось множество немного отличающихся форматов файлов, которые позже были описаны как «близкие к свободному формату». [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 , вручную или 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 пользовательский интерфейс (GUI), который позволяет пользователю рисовать и редактировать антенну. Когда это завершено, GUI преобразует проект в формат файла деки NEC-2 и запускает NEC-2. Затем GUI анализирует вывод NEC-2 и графически отображает результаты.

Разработка исходных кодов NEC продолжилась в LLNL, создав NEC-3, который добавил возможность моделировать элементы, зарытые в землю или выступающие из нее, и NEC-4, который включал широкий спектр 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 использованием символа !. [5] NEC-4 также представил новую систему лицензирования и не доступен как открытый исходный код . [6]

Как это работает

Код основан на методе моментов 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 полей, которые возникают в результате. [8]

Расчет начинается с расчета электрического поля в пространстве для радиосигнала заданной частоты, обычно распространяющегося вдоль оси X  в трехмерном пространстве. Это поле однородно по Y и Z , но изменяется вдоль оси X  ; величина сигнала в любой точке вдоль X определяется фазой в этот момент. Антенны работают, потому что поле изменяется со временем, когда волновой фронт проходит мимо антенны. Это изменяющееся поле индуцирует ток в проводниках, напряжение определяется величиной поля в этот момент. Антенна состоит из протяженных, но конечных по длине проводников, поэтому структура поля приводит к различным напряжениям в разных точках вокруг антенны. В терминах антенны каждый из проводников, составляющих антенну, называется элементом . [ 9]

Для расчета чистого результата NEC разбивает элементы антенны на ряд выборочных точек, 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 индуцированные токи в некоторых сегментах будут усиливать или сопротивляться токам в других. NEC суммирует все это, чтобы определить чистый ток в каждом из проводников. [10]

Когда переменный ток течет в проводнике, он излучает электромагнитную волну (радиоволну). В многоэлементных антеннах поля, вызванные токами в одном элементе, индуцируют токи в других элементах. Антенны являются самовзаимодействующими в этом отношении; волны, переизлученные элементами, накладываются на исходный изучаемый радиосигнал. NEC вычисляет поле, полученное 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 производит только небольшое изменение или возмущение в результирующих токах элемента. Затем программа снова повторяет расчет с новыми токами элемента, получая новые поля излучения. Этот процесс повторяется до тех пор, пока результирующие значения не сойдутся. [11]

NEC использует отдельный метод для расчета вклада расширенных плоскостей материала, таких как отражатель из проволочной сетки. В этом случае плоскость рассматривается как единое целое, а магнитный вклад рассчитывается напрямую и возвращается в расчет после учета вкладов отдельных проводов. [12] Аналогичные интегральные решения используются для расчета эффектов заземляющей плоскости. Аналогично индуктивные и емкостные нагрузки, изолированные провода передачи над землей и зарытые в нее и другие общие части расширенной антенной системы также моделируются с использованием более простых численных методов. [13]

Расчеты обычно сходятся быстро. Затем выходной сигнал отбирается в точке, определяемой пользователем, нагрузке . В реальной антенне это обычно место, где провод присоединяется для соединения с передатчиком или приемником. Результатом является значение, которое указывает энергию, доставленную нагрузке при приеме, или количество энергии, поглощенной антенной во время передачи. [14]

Затем NEC повторяет всю эту серию вычислений, изменяя сигнал так, чтобы он приближался к антенне под разными углами вдоль осей X и Y  , сохраняя результаты для каждой комбинации углов. Затем результаты нормализуются по отношению к самому сильному полученному сигналу (почти всегда при X и Y  = 0, или «лоб в лоб»), чтобы создать трехмерную модель, иллюстрирующую относительное усиление для каждого угла. Усиление относительно изотропной антенны (дБи), отношение «вперед-назад» , отношение стоячей волны и общая модель приема — все это очевидно из этих чисел. [15] Программы часто обрабатывают это в более общие формы, такие как диаграммы Смита . [16]

Алгоритм не имеет теоретических ограничений по размеру и может применяться к очень большим решеткам или для детального моделирования очень маленьких антенных систем. Алгоритм оказался надежным (вероятно, сходится к решению) и точным (вероятно, дает результаты, сопоставимые с измеренными характеристиками) при моделировании тонкоэлементных структур, таких как антенны Yagi и излучающие башни. Механизм NEC также обеспечивает поддержку моделирования патч-антенн. Его можно использовать, но он не очень подходит для щелевых волноводных антенн , фрактальных антенн или аналогичных конструкций, в которых проводящие элементы компонентов не являются стержневыми. [15]

Алгоритм метода моментов также имеет практические ограничения; количество вычислений, необходимых для моделирования трехмерной структуры из N излучающих элементов, примерно пропорционально кубу N. Моделирование антенны со 100 проволочными сегментами требует 100 3  = 1 миллиона вычислений. Увеличение количества элементов в 10 раз требует 1000 3  = 1 миллиард вычислений, увеличивая время вычислений в 1000 раз, предполагая, что моделирование завершается при всех заданных ограничениях памяти и т. п. 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 вывода. Обычным примером является запуск всего набора вычислений для различных входных частот, а затем построение выборок на одной диаграмме. Можно использовать это для выборки через телевизионные частоты UHF , например, создавая диаграмму, которая иллюстрирует усиление по всему диапазону. Другой общей функцией является итеративный решатель, который регулирует заданный параметр между запусками, например, расстояние между элементами, чтобы максимизировать производительность. Эти операции в высшей степени независимы и могут быть тривиально распараллелены на современных машинах. [16]

Пример

Входной файл NEC представляет собой последовательность строк; входной файл называется «колода» (от «card deck», что относится к исходным форматам перфокарт) и использует расширение файла .deckили .nec. Каждая строка текста, или «карта», начинается с одного из нескольких десятков идентификаторов, которые указывают, 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 ИТГ НС XW1 YW1 ZW1 XW2 YW2 ZW2 РАД

Строковый литерал GWидентифицирует это как линию, описывающую геометрию прямой проволоки. Параметр ITG , сокращение от «целочисленный тег», представляет собой предоставленное пользователем число, используемое для идентификации («тега») этого элемента. Параметр NS определяет количество сегментов, на которые следует разделить проволоку во время расчета; использование большего количества сегментов разбивает проволоку на более мелкие части и может дать более точные результаты за счет увеличения времени расчета. Следующие шесть параметров являются действительными числами, которые определяют положения X , Y и Z двух конечных точек проволоки. Наконец, параметр RAD представляет собой радиус проволоки. Если он установлен на ноль, то следующая строка должна быть строкой GC, которая включает дополнительную информацию для определения сужающихся стержней. [17]

Следующий пример полной входной деки моделирует логопериодическую антенну , подобную тем, которые используются для приема телевидения в диапазоне УКВ:

Эта 16-элементная логопериодическая конструкция похожа на 12-элементную, смоделированную в примере колоды.
CM TESTEX5CM 12 ЭЛЕМЕНТНАЯ ЛОГОПЕРИОДИЧЕСКАЯ АНТЕННА В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕСЕГМЕНТЫ CM 78. СИГМА=O/L ПРИЕМНЫЕ И ПЕРЕДАЮЩИЕ МОДЕЛИ.ОТНОШЕНИЕ ДЛИНЫ ДИПОЛЯ СМ К ДИАМЕТРУ = 150.CE TAU=0,93. SIGMA=0,70. СОПРОТИВЛЕНИЕ СТРЕЛЫ=50. ОМ.ГВ 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. .00771ГВ 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. .00958ГВ 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. .01191ГВ 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. .01481ГЭФР 0 0 0 0 46,29 0.ТЛ 1 3 2 3 -50.ТЛ 2 3 3 3 -50.ТЛ 3 3 4 3 -50.ТЛ 4 3 5 3 -50.ТЛ 5 3 6 4 -50.ТЛ 6 4 7 4 -50.ТЛ 7 4 8 4 -50.ТЛ 8 4 9 4 -50.ТЛ 9 4 10 4 -50.ТЛ 10 4 11 5 -50.ТЛ 11 5 12 5 -50. ,0.,0.,0.,.02ЭКС 0 1 3 10 1РП 0 37 1 1110 90. 0. -5. 0.RU

Пример начинается с нескольких CMстрок (комментариев), за которыми следует последний комментарий на CEстроке (конец комментария). За ними CEдолжны следовать геометрические строки (строки, команды которых начинаются с буквы G. [18]

В этом случае геометрическая секция состоит из двенадцати GWэлементов, составляющих антенну. Каждый элемент длиннее предыдущего, и для поддержания точности последние элементы делятся на большее количество сегментов. Все измерения в NEC используют метры, поэтому первый элемент имеет ширину 2 метра, идущую от -1 до 1. Линия GEуказывает конец геометрической секции. В этой точке NEC сканирует геометрию на предмет перекрывающихся конечных точек, которые затем соединяет вместе, чтобы сделать один более длинный проводник. Линия GEтакже имеет один вход, который указывает, присутствует ли заземляющая плоскость; в этом примере она не указана, поэтому антенна расположена над «стандартной землей». [18]

Затем линия FRустанавливает тестовую частоту на 46,29 МГц. FRлинии могут опционально определять количество и величину шагов частоты, если система используется для анализа производительности в диапазоне частот, но в данном случае это не используется. Линии TL(линия передачи) соединяют различные элементы вместе. Их можно увидеть на большинстве логопериодических конструкций в виде двух тонких стержней, спускающихся вниз по стреле между основными элементами антенны, хотя в некоторых конструкциях используется сама стрела или провода скрываются внутри стрелы. Линия (возбуждения EX) указывает местоположение энергии, подаваемой на конструкцию, в этом случае 1 Вольт разности электрических потенциалов прикладывается к середине провода, помеченного 1, в то время как RP(диаграмма направленности) устанавливает некоторые особенности сигнала. [18]

Наконец, ENстрока (конец ввода) указывает на то, что колода завершена, и в этот момент код NEC начинает моделирование и генерирует отчеты. Отчеты начинаются с повторной печати большей части ввода, что позволяет пользователю проверить наличие ошибок. Затем он включает длинные разделы, показывающие, как система разбила антенну на сегменты. Наконец, он начинает перечислять вычисленные значения в табличном формате. Небольшой пример вывода из примера выше включает:

 - - - ДИАГРАММЫ ИЗЛУЧЕНИЯ - - - - - УГЛЫ - - - КОЭФФИЦИЕНТЫ НАПРАВЛЕННОГО УСИЛЕНИЯ - - - ПОЛЯРИЗАЦИЯ - - - - E(THETA) - - - - - E(PHI) - - - ТЕТА ФИ ВЕРТ. ГОР. ОБЩИЙ АКСИАЛЬНЫЙ НАКЛОН ЧУВСТВО МАГНИТУДА ФАЗА МАГНИТУДА ФАЗА ГРАДУСЫ ГРАДУСЫ DB DB DB ОТНОШЕНИЕ ГРАДУСЫ ВОЛЬТ/М ГРАДУСЫ ВОЛЬТ/М ГРАДУСЫ 90,00 .00 -999,99 9,75 9,75 .00000 90,00 ЛИНЕЙНЫЙ 0,00000E+00 .00 2,46922E+00 -66,00 85,00 .00 -999,99 9,70 9,70 .00000 90,00 ЛИНЕЙНЫЙ 0,00000E+00 .00 2,45352E+00 -65,20[многие строки удалены] 30,00 .00 -999,99 2,10 2,10 .00000 90,00 ЛИНЕЙНЫЙ 0,00000E+00 .00 1,02313E+00 38,02 25,00 .00 -999,99 -.14 -.14 .00000 90,00 ЛИНЕЙНЫЙ 0,00000E+00 .00 7,90310E-01 59,26[удалены дополнительные строки]

Выход показывает, что антенна имеет максимальный коэффициент усиления 9,75 дБи, что немного больше, чем в три раза больше коэффициента усиления изотропной антенны. Однако, когда сигнал смещается даже на пять градусов в сторону, этот коэффициент падает до 9,5. Когда вы достигаете 75 градусов от фронта, антенна начинает иметь отрицательный коэффициент усиления. Это указывает на то, что эта антенна довольно направленная, и можно было бы ожидать, что она будет иметь высокое отношение фронта к тылу. [18]

версии NEC

БРАКТ

BRACT был чистым методом реализации моментов, пригодным для использования на антеннах, состоящих из проводников одинакового диаметра, расположенных в свободном пространстве и соединенных друг с другом на концах (если они вообще были). Он не моделировал вклады земли (или воды) и был в первую очередь полезен для приложений типа самолетов и космических кораблей. [1]

АМП

AMP модифицировал BRACT, добавив систему для расчета эффектов наземных плоскостей. [2]

AMP2

В AMP2 добавлена ​​возможность моделирования расширенных замкнутых поверхностей. [2]

НЭК-1

Оригинальный NEC, позже известный как NEC-1 после введения NEC-2, был модификацией более раннего AMP2, добавляя более точное расширение тока вдоль проводов и в нескольких соединениях проводов, а также опцию в моделировании проводов для гораздо большей точности на толстых проводах. Была добавлена ​​новая модель для источника напряжения и сделано несколько других модификаций для повышения точности. [2]

НЭК-2

NEC-2 — это самая высокая версия кода в общественном достоянии без лицензии. Она не может моделировать заглубленные радиальные линии или заземляющие колья.

НЭК-3

NEC-3 модифицировал NEC-2, включив в него модель Зоммерфельда для правильного моделирования проводов, зарытых в землю или близко к ней. [19]

НЕК-4

NEC-4 модифицировал NEC-3 для лучшего моделирования очень маленьких антенн, таких как на сотовых телефонах и маршрутизаторах WiFi . Самая последняя версия, 4.2, включает в себя улучшенную версию модели Зоммерфельда, используемую в NEC-3 для подземных и околоземных проводов, добавил источники тока вместо только источников напряжения, как в более ранних моделях, и использовал новую систему управления памятью, которая позволяет создавать произвольно большие конструкции. [19]

NEC-4 остается собственностью Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора и Калифорнийского университета . NEC-4 требует лицензии. [20]

НЕК-5

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 Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора и Калифорнийского университета . NEC-5 требует лицензии. [20]

МИНИНЭК

MININEC — это независимая реализация концепций NEC. Он использует тот же метод моментов алгоритма для вычисления результатов, но с использованием полностью оригинального кода. Первые версии были написаны в 1980 году на BASIC для 32 КБ компьютеров Apple II , и после некоторых советов профессора Уилтона из Университета Миссисипи, первый публичный релиз был сделан в 1982 году для 64 КБ машин. Улучшенная версия, MININEC2, была выпущена в 1984 году, за которой последовал порт на IBM PC как MININEC3 в 1986 году. Как и оригинальный NEC, MININEC теперь работает на многих платформах, хотя его популярность упала с более широкой доступностью оригинальных кодов NEC в форме C. [22]

MININEC страдает от некоторых известных недостатков по сравнению с NEC, наиболее известным из которых является то, что резонансные частоты могут быть немного ошибочными. Однако MININEC обрабатывает различные диаметры проводов лучше, чем NEC-2 и, вероятно, NEC-4; это включает в себя параллельные провода разного диаметра, провода разного диаметра, соединенные под углом, и элементы антенны с коническим диаметром. Размещение источников на пересечении двух проводов является проблемой для NEC-2, но не для MININEC. MININEC сходится медленнее (требует больше сегментов), когда провода соединяются под углом, когда сегменты проводов существенно разной длины являются смежными, и имеет более слабую модель заземления. [23]

Ссылки

  1. ^ ab Часть I 1981, стр. 1.
  2. ^ abcdef Часть I 1981, стр. 2.
  3. ^ ab Adler 1993, стр. 8.
  4. Берк 1992, стр. 17.
  5. ^ Берк 1992, стр. 18.
  6. ^ "NEC". Офис промышленного партнерства LLNL .
  7. Часть I 1981, стр. 3.
  8. Часть II 1981, стр. 3–5.
  9. Часть I 1981, стр. 12.
  10. Часть I 1981, стр. 12–13.
  11. Часть I 1981, стр. 20–36.
  12. Часть I 1981, стр. 18–20.
  13. Часть I 1981, стр. 37–61.
  14. Часть I 1981, стр. 62.
  15. ^ ab Часть III 1981, стр. 1.
  16. ^ abc Адлер 1993.
  17. Часть III 1981, стр. 28–30.
  18. ^ abcd Часть III 1981, стр. 115–122.
  19. ^ ab Chen, Kok (22 мая 2012 г.). «Использование NEC-4 с cocoaNEC». cocoaNEC .
  20. ^ ab "NEC". Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе .
  21. ^ Берк, Г. Дж. "Руководство по валидации NEC-5" (PDF) . Национальная лаборатория им. Лоуренса в Ливерморе . Получено 1 января 2022 г.
  22. ^ Олсон, Роберт (весна 2003 г.). «Приложения ЭМС для экспертов MININEC». Информационный бюллетень IEEE EMC Society .
  23. ^ Леваллен 1991.

Библиография

  • 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; Поджио, Эндрю (январь 1981 г.). Часть I NEC: Описание программы - Теория (PDF) (Технический отчет). Лаборатория Лоуренса в Ливерморе.
  • Берк, Джеральд; Поджио, Эндрю (январь 1981 г.). NEC Часть II: Описание программы - Код (PDF) (Технический отчет). Лаборатория Лоуренса в Ливерморе.
  • Берк, Джеральд; Поджио, Эндрю (январь 1981 г.). NEC Часть III: Руководство пользователя (PDF) (Технический отчет). Лаборатория Лоуренса в Ливерморе.
  • Берк, Джеральд (январь 1992 г.). NEC-4 Часть I: Руководство пользователя (PDF) (Технический отчет). Лаборатория Лоуренса в Ливерморе.
  • Льюаллен, Рой (февраль 1991 г.). «MININEC: Другая сторона меча» (PDF) . Журнал QST : 18–22.
В этой статье дано превосходное иллюстрированное объяснение концепции моментов метода NEC.

Бесплатные ресурсы

  • nec2++ - обширная переработка NEC-2 на C++ под лицензией GPLv2, с интерфейсом C/C++ и привязками к Python. Его можно легко включить в автоматические оптимизаторы.
  • EZnec - известный пакет моделирования антенн, основанный на NEC3 и NEC4, EZnec ранее был коммерческим, но теперь доступен бесплатно. "Antenna Book" ARRL широко использует EZnec и включает множество файлов примеров (в формате .EZ) для моделирования любительских радиоантенн. Открывает файлы .EZ. (EZnec также работает на 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 диаграмм направленности в ближнем/дальнем поле .
  • Неофициальная домашняя страница числового электромагнитного кода NEC2 - документация NEC2 и примеры кода
  • MMANA-GAL basic - Бесплатная программа моделирования антенн на основе MININEC. Открывает файлы .MAA. (MMANA-GAL также работает на Linux с использованием Wine или на Raspberry Pi с использованием Wine внутри ExaGear).
  • xnec2c — перевод NEC2 на C с многопоточностью и ускоренными математическими библиотеками; использует GTK3 для предоставления 3D-диаграммы излучения и 2D-графиков для импеданса, усиления, направленности и диаграммы Смита. Открывает файлы .NEC, поддерживает внешнюю оптимизацию Simplex и многое другое. (официальный репозиторий github)
  • xnec2c-optimize — оптимизатор, работающий с xnec2c для настройки геометрии антенны (т. е. высокого усиления, низкого КСВ) с помощью алгоритма оптимизации Simplex.
  • NEC Lab — NEC Lab — это мощный инструмент, использующий цифровой 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

  • AN-SOF — программное обеспечение для моделирования Windows для антенн в свободном пространстве и над заземляющим слоем с потерями, микрополосковых антенн и печатных плат (PCB). Включен радиальный проволочный экран заземления, и допускаются соединения с несовершенным заземлением. Не основано на NEC.
  • AutoEZ — приложение Excel, работающее совместно с EZNEC v.5.0 и v.6.0. AutoEZ позволяет запускать несколько тестовых случаев EZNEC, при этом AutoEZ автоматически изменяет одну или несколько переменных между запусками.
  • NEC4WIN NEC4WIN /VM — программа моделирования Windows XP, Vista, основанная на Mininec 3.
  • Антенные утилиты AC6LA - Коллекция коммерческих антенных утилит
  • Nec-Win plus — коммерческий пакет моделирования.
  • GAL-ANA — коммерческий пакет моделирования антенн на основе NEC2 и MININEC.
  • GNEC — коммерческий пакет NEC с графическим пользовательским интерфейсом.
  • MMANA-GAL PRO — коммерческий пакет моделирования, до 45000 сегментов.

Примеры файлов NEC (длялюбительское радиоантенны)

  • DF9CY - Коллекция файлов моделирования EZNEC - Файлы моделирования антенн для EZnec и 4nec2.
  • Файлы моделирования антенн ARRL — файлы .NEC, .YAG и .EZ, предоставленные различными источниками.
  • KK4OBI - Модели изогнутых и других диполей - Этот веб-сайт в первую очередь предназначен для радиолюбителей, желающих увидеть, что произойдет, если изогнуть полуволновой диполь. (Файлы .NEC для диполей)
  • Базовое и среднее моделирование антенн Л. Б. Себика - включает в себя модели упражнений для EZnec (см. также Заметки Себика по моделированию антенн - 7 томов, включая модели).
  • Моделирование полуволновой дипольной антенны с концевым питанием (EFHW)
  • VK3IL - Многодиапазонная антенна с концевым питанием 80-10 м - файл модели NEC2 многодиапазонной антенны "MyAntennas EFHW-8010".
  • Другие книги, продающиеся в розницу (например, «The ARRL Antenna Book», «Advanced Antenna Modeling» 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

  • Архив статей Л. Б. Себика по антеннам и моделированию антенн (зеркало) - Ларри Вольфганг, WR1B, редактор QEX, назвал Себика «вероятно, самым широко публикуемым и часто читаемым автором статей об антеннах для любительского радио, когда-либо писавшим на эту тему».
  • Как начать моделировать антенны с помощью EZNEC - Моделирование антенн для начинающих (W8WWV, май 2011 г.)
  • Упрощенное моделирование компьютерной антенны - Слайд-шоу, составленное из Интернета для радиолюбительского клуба AARA (KE5KJD, 2010)
  • Радиальные наземные системы с максимальным усилением для вертикальных антенн — анализ того, какое количество радиальных наземных систем теоретически оптимально для различных вертикальных антенн (смоделировано с помощью EZNEC4)
  • Цифровой электромагнитный код — старый веб-сайт, на котором собрана некоторая документация NEC2 от группы ведущих ученых и инженеров.
  • Страница ARRL, посвященная моделированию антенн, содержит несколько ссылок на публикации в журнале QST учебных пособий LB Cebik по NEC (только для платных членов QST, хотя исходные статьи также доступны для бесплатного распространения на других веб-сайтах).
  • Дополнительная информационная страница ARRL для книги «Моделирование антенн для начинающих» — включает в себя несколько презентаций, ссылки на учебные пособия и справочные материалы.
  • Установка и ориентация с xnec2c в Debian Linux

Учебники на YouTube

  • Видеоролики Дэвида Каслера (KEØOG) по моделированию антенн
    • Насколько высоким должен быть диполь? Взгляд на моделирование антенны - Введение в EZnec
    • Расшифровка диаграмм моделирования антенн
    • Моделирование общих дипольных вариаций
    • Моделирование простой перевернутой V-образной антенны
    • Моделирование антенны с модифицированным диполем с помощью EZNEC 6+
    • 20/40 Двухдиапазонный диполь смоделирован
    • Что я обнаружил, моделируя шестигранную балку MFJ-1846
  • Видеоролики Каллума (M0MCX) по программному моделированию антенн - плейлист YouTube
  • Моделирование антенн Карла Шнайдера (KE0JWK) с помощью 4NEC2 - плейлист YouTube

Другие списки программного обеспечения NEC

  • Неофициальный архив цифрового электромагнитного кода (NEC)
  • Антенна W8IO - NEC и Mininec
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Числовой_Электромагнитный_Код&oldid=1248613284"