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天线设计软件4nec2的简易教程(图解).docx

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天线的制作 首先打开 4nec2X.exe,出现程序主界面。 这里要说一下,这个软件用 F2, F3, F4…F12…当做快捷键来调出相应的窗口。这是很方便的。 F2 就是主界面。(下面我会用 F2 之类的简称来说某个窗口)。 另外还有一点就是,一个窗口的调出有很多种方法,有时候我会挑最简单的来说,其它另外 的方法大家可以自己研究。(图 1) 我们要先建立一个,以.nec 为后缀的文件,我们天线所有数据都会在这个文件里面。 要建立.nec 文件,最简单的方法是 Ctrl+F4,在跳出的窗口上的菜单里选,File àSave 然后取 个你自己中意的文件名保存。就 OK 了。(图 2)
保好后,就开始设计天线。在这里我以叠双菱为例来说。 先点 Symbols,按下图填好数据(不明白的看下面详细说明和图解)。注意,下图的最左下角 的 Scaling 里要点选 Meters,也就是单位是要米,如果是英制的单位那就全乱套了。(图 3) 下面的是先有一个变量(字母),再等号后面给出了数量,这个变量在后面优化天线的时候 要用到。单位是米,所以 0.030 米也就是 3 厘米。
L=0.030 第一个双菱(振子)的泛义边长,为什么叫泛义边长呢,因为有下面 G=0.00125 的缘故,菱形的边长是不一样的。有些长有些短,但是这个 L 是个基数。 F=45 双菱的(角度/2)这个角度是用来计算坐标用的 Z=L*sin(F)振子的 Z 坐标基数 Y=L*cos(F)振子的 Y 坐标基数 Ld=0.03 第二个双菱(导向器)的边长(由于不需要 Gap 所以直接就是边长) Zd=Ld*sin(F)导向器的 Z 坐标基数 Yd=Ld*cos(F)导向器的 Y 坐标基数 G=0.00225 馈线接点处的间隔(Gap)的一半(说明一下,一般 2mm 直径的线做的双菱,中间 的 Gap 是 2.5 也就是这个 G 应该是 2.5+2 的一半) R=0.001 铜丝线的半径 H=0.030 反射面与振子中心点的距离 Hd=0.030 导向器中心点与振子中心点的距离 RW=0.2 反射面的宽 RH=0.2 反射面的高 (图 4) 接下来点 Symbol 右边的 Geometry,继续填上数据(图 5)
注: 1.Type 里常用的选项有:线、面以及镜像。镜像的作用从上面大家可以看出,我只要写出振 子的第一第二这,通过 X 轴 Y 轴镜像就能形成一个完整的菱形。 2.Tag 是线的序号,这个序号最好不重复。在 Type 是 Mirror 的时候,原 Tag 位置的这一列会 变成 T-Inc,这个是 Tag-Increasing 也就是 Tag 增加的意思,我们是四条边一起镜像的,那就是 镜像一次序号要增加 4。为较保险起见,我在镜像后把其它线的 Tag 直接从 97 开始。 3.Segs 是线的分段,和我们关系不大,一般 3cm 的线长,你分个十段八段五段六段都行。 4.X1,Y1……这些是坐标 5.Radius 是线的半径。 6.第 8 号序号的线坐标是(0,0,G)(0,0,-G)这个是馈线的接线的地方,必须要有这个的。在这里 我用的线的半径是 1mm,当然也可以用别的粗细,但是会影响 SWR(驻波比)和增益。但 实际上我们的馈线不是这种理想值的,所以设计和实际应用中肯定是不一样的,这样就无所 谓了,直接填上铜丝的粗细好了。 7.第 9 号是反射面,每边分成 20 片段,后面的是三个角点的坐票。 接下来点 Geometry 右边的 Source/Load,继续填上数据(图 6) Source:是源或电源。用 Current 电流或 Voltage 电压都行,这个有什么区别我还不清楚。后 面的 Tag 就是要和前面 Geometry 中的,第 8 号序的线的 Tag 相对应。后面照抄吧,我也不 清楚是什么用的,懒得去研究技术资料。要研究的可以去看上面蓝色的字,上图中有 “Standard Current source”字样的地方,它会随着你点击的格子不同而出现不同的提示。 接下来点 Source/Load 右边的 Freq./Ground 这里没有什么好说的,就只要写上一个频率就行了,我填上的是第 6 频段,因为这个频是无 线路由用的最多的频段。这个频段的频率是 2437MHz.详细的频率对照表如下。
OK 至此,我们的双菱在软件上就做好了。别忘了保存一下。 现在让它计算一下再显示出来。点 F2 上的(没忘吧,这个是主窗口)计算器。(等算好后 再点 3D)(图 7)
在下面窗口点选 FarField Pattern,再按 Generate 进行计算。(图 8) 这个算好后再算一个。还是点刚才的那个计算器。把下面的 Frequencysweep 点选上。再填 上频段 1 和频段 12 的频率。(抄上面的表,注意把 GHz 要变成 MHz,也就是小数点去掉好 了。)(图 9)
出来的结果如下:(图 10)
(图 11) (图 12)
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