ни. Можливо опис спільного (залежного) зміни декількох параметрів;
? зберігати всі кроки оптимізації у вигляді окремої таблиці. Це корисно для подальшого перегляду та аналізу;
? будувати безліч різноманітних графіків: Z вх, КСВ, посилення, відносини випромінювань вперед/назад (F/B), включаючи показ залежності ДН від частоти;
? автоматично розраховувати кілька типів узгоджувальних пристроїв (СУ). Можливість включати або вимикати СУ при побудові графіків;
? створювати файли таблиці (формату * .csv, перегляд у Excel) для всіх змінних розрахункових даних: таблиці струмів в кожній точці антени, залежно підсилення від вертикальних і горизонтальних кутів, таблиці основних параметрів антени як функцій частоти, і, нарешті, дуже корисну таблицю напруженості електричного і магнітного полів антени в заданому просторі. Вона необхідна для визначення відповідності антени на вимоги екологічної безпеки та електромагнітної сумісності.
Таким чином, програма MMANA може забезпечити задачу, гідну за складністю найбільш швидкісних як сучасних, так і майбутніх комп'ютерів.
2.2 Розрахунок антени
З наведеної в програмі бібліотеки антен вибираємо антену ZZ-NEW. Її вигляд показаний на малюнку 2.
Рис.2. Вид антени, взятої для проектування
Розрахуємо антену на необхідну частоту 474 МГц:
Рис.
При цьому виходить наступна діаграма спрямованості:
Рис.3. Неоптимізованими діаграма спрямованості
Рис.4. Неоптимізованими 3D діаграма спрямованості
Висновок: як видно з рис. 3 і 4 діаграма спрямованості не випромінює енергію в потрібному напрямку і має мало хороший КСВ. Таким чином, необхідно оптимізувати антену.
2.3 Оптимізація антени
Оптимізуємо антену у вільному просторі. Очевидно, що діаграма спрямованості має неправильну форму, так як вже відомо, з теоретичних даних, що діаграма спрямованості цієї антени має тільки один головний передній пелюстка, а задній практично відсутня.
Проведемо масштабування антени від стандартної частоти, на яку вона розрахована - 145 МГц до необхідній частоті 474 МГц.
Рис.
У результаті одержимо:
Рис.
Рис.5. Діаграма спрямованості після масштабування
Висновок: як видно по діаграмі спрямованості, концентрація випромінювання спрямована уздовж позитивної осі х, а діаграма спрямованості притиснута до Землі у вертикальній площині. Проведемо оптимізацію антени по частоті для пошуку максимального відношення F/B і КСВ.
Після чого отримаємо:
Рис.6. Діаграма спрямованості на оптимізованої частоті
Для отримання такої ж діаграми спрямованості на необхідній частоті ще раз масштабується антену і отримаємо:
Рис.7. Діаграма спрямованості після оптимізації за частотою і повторного масштабування
Висновок: на даному етапі оптимізації ми отримали необхідну діаграму спрямованості і досить високий КНД, рівний 8,95 дБи. КСВ зменшився на 0,2.
Тепер, подивимося, яке вплив Землі на характеристики антени:
Рис.
Рис.8. Діаграма спрямованості оптимізованої антени з урахуванням Земної поверхні (на висоті 1,55 м)
Висновок: змінюючи висоту підвісу антени, з'ясувалося, що висота підвісу практично не впливає на зміну КСВ і посилення. КСВ змінюється на 0,01, посилення на 1 Дб.
Перевіримо, як ця антена працює в заданому діапазоні частот.
Рис.9. Графік залежності КСВ від частоти
Рис.
Рис.10. Графік залежності підсилення від частоти, вперед/назад від частоти
Дивлячись на підсумкові графіки залежності коефіцієнта підсилення від частоти, КСВ від частоти і діаграму спрямованості, можна сказати, що зигзагоподібна антена добре працює в заданому діапазоні частот, КСВ змінюється від 1,1 до 1,17, коефіцієнт посилення практично постійний, діаграма спрямованості практично від частоти не змінюється.
Висновок: діаграма спрямованості антени з урахуванням впливу Землі набуває «порізаний характер». Однак в потрібному нам напрямку концентрується максимум енергії. Встанов...
