uve
"Если бы не пуговицы на Вашем мундире, как бы мы ещё узнали о Вашем величии".

Иван, вам никто не мешает морочить голову заказчикам программами HFSS или FEKO.
Клюют на них ваши клиенты и ладно, это их дело.
Но не обсирайте ради денег программу, которая с обычными антеннами из проводов
делает это лучше и точнее.
Поэтому повторяю, не надо выдумывать чушь о MMANA.

Метод моментов не может посчитать волновое сопротивление на резонансе самой простой из возможных антенн: разрезного диполя. Как и не может подтвердить аналитическое решение 73 +j42.5 при 0.5L

Как в 4NEC2 так и в MMANA резонансное R равно ~72 при L/D=100...1000, и продолжает расти выше 72 если ставить толстые провода L/D<100.

Например для провода 0.008 лямбда (L/D = 62) сопротивление на резонансе MMANA - 75 Ом, а при 0.012 лямбда (L/D=42) - 77-79 Ом, тогда как на самом деле Ra<63

Т.е. ошибка 10-30% как по Ra, так и промах около 10-30 Ом по реактивности (т.е. промах по fRES или Кукорочения)

Причем эта ошибка не просто имеет фиксированную разбежность - а вообще неправильный знак изменения. При увеличении диаметра D, Ra продолжает расти (на резонансе, естественно на другой частоте).

При оптимизации антенны, это свойство будет ложно использовано для выравнивания желаемой характеристики. Например надо добавить Ra, толстый проводник ложно его поднимает, а на самом деле понижает и реальный эффект противоположный желаемому.

Например диполь L=1000 мм, D=32 имеет Z=79.26 +j0 @ f=139.657 MHz в MMANA (при автосегментации 800/80/2.0/2) и Z=60.84 +j0 @ f=133.66 MHz в HFSS.

Разница получилась 18.4 Ом по Ra и 6 МГц по резонансу.
Данные HFSS соответствуют литературным (Ra<62 и Ку=0.89), а данные NEC противоречат (Ra>79, Ку=0.93)


Примеры "ложной оптимизации" есть в книге Гончаренко - широкополосные Яги с парой "толстый псевдо-директор + толсты разрезной вибратор" (FM, GSM)

plyrvt
Например диполь L=1000 мм, D=32 имеет Z=79.26 +j0 @ f=139.657 MHz в MMANA (при автосегментации 800/80/2.0/2)

Для начала арифметика: 2140 мм / 800 = 2,7 мм.

Далее познайте ограничения программ (не только MMANA)
"длина сегмента должна быть больше, чем диаметр провода"
А у вас длина сегмента (2,7 мм) в 12 раз короче диаметра провода (32 мм)

Остальную вашу ерунду типа:
Метод моментов не может посчитать волновое сопротивление на резонансе
после этого читать неинтересно, "пишите Шура, пишите"

p.s.
А насчет входного сопротивления полуволнового вибратора поговорим позже,
вопрос требует систематизации аргументов, а до средины октября у меня нет времени.

при 400/20 и 800/40 программа автосегментацией разбивала на идентичное количество сегментов и выдавала все идентичные результаты
кроме автосегментации я пробовал и ручные сегментации, от сверхжидких до сверхплотных, и все промежуточные значения. И в 4NEC2 и в MMANA. Резонансное Ra не зависит ни от плотности сегментации, ни от L/D (если >100).
Сегментация влияет незначительно на fRES/Кукор/jX

Что касается петлевого полуволнового диполя, то в NEC важен только его периметр, т.е. ширину надо уменьшить на высоту петли

Кстати, та картинка с моего сайта, на основе которой вы задвигаете свои теории,
загружена мной для того, чтобы показать КАК НЕ НАДО делать.
И ещё.
Я уже говорил, что у вас что то не то с расчетами.
То ли железо, то ли программа глючат у вас.
В MMANA ваш 1000 мм диполь имеет входное не 79 +0, а 74 +0 Ома.

Например диполь L=1000 мм, D=32 имеет Z=79.26 +j0 @ f=139.657 MHz в MMANA (при автосегментации 800/80/2.0/2)
У меня Z=74.69 +j0 @ f=139.301 MHz в MMANA (при автосегментации 800/80/2.0/2)

А то что у вас - это при радиусе в 32 мм, а не при диаметре 32 мм.

Возможно что-то невнимательно вечером вчера написал.

Вот то что писал раньше внимательно, с графиками, табличками и скриншотами версии программы
https://ypylypenko.livejournal.com/39752.html

В конце все диаметры до 10 мм с шагом 1 мм сведены в табличку

Сегментация стояла 200, 40, 2.0, 2

т.к. была взята из файла "11 el UA9ТС.maa" от Владимира
Mod by VLADIMIR, RA6HLF 01.11.2010 12:22:36
из статьи http://ra6foo.qrz.ru/triprog.html

т.е. я просто выбросил директоры/рефлектор и посмотрел свойства голого вибратора, с теми же настройками и в той же программе, которая была объявлена в статье как "эталон метра"

выбросил директоры/рефлектор и посмотрел свойства голого вибратора
Смех, да и только.

Это чтобы не быть обвинённым, что выставил какую-то некошерную сегментацию.
Поэтому взял сегментацию из обвинительного приговора - сравнил с результатами которые были получены для диполя объявленного "эталоном" на эталонной сегментации

plyrvt
Но по вашей ссылке таки не разрезной диполь на картинке. Из-за чего не стали рисовать его as is - т.е. в виде цилиндра с разрезом?
Просто любопытно.
с теми же настройками
Ну и для полноты картины - в модели, которую вы взяли за основу - материал - алюминиевый пруток указан в настройках, а не perfect conductor.
Мелочи - но тем не менее, зачем их делать разными?

wazzoo почему заострен конец как карандаш? по 50 см в каждую сторону - там цилиндр.
В центральной части +-16 мм (32 мм) я его сузил в конус, чтобы переход до щели характерной для коаксиальных кабелей (на картинке это +-2 мм = 4 мм) и до размера торца характерного для жилы кабеля (на картинке это D=1 мм) был выполнен без большой торцевой ёмкости и предсказуемым сечением.

На практике концы прутка/трубы как то заделываются, например заклёпываются, а далее идут другие более тонкие проводники в распаячную коробку, к балуну и т.д.

Я могу нарисовать и порт сразу +-16 мм, но если потом в жизни сделать модель и измерить - не будет учтена индуктивность до тех пор пока с 32 мм дойдем до размера характерного для коаксиальных кабелей.

Материал PEC поставил, чтобы во всех программах (MMANA, 4NEC2, HFSS) был один и тот же материал, а не неоднозначные трактовки библиотечных свойств сплавов алюминия. Если вернуть алюминий - то MMANA добавит ещё +0.25 Ом к Ra, реактивность и частота fRES не меняются.

plyrvt
Но подождите - как то на ходу подменяются условия сравнения. То, что в MMANA нельзя воспроизвести фактическую конструкцию в деталях - это известно. Модель разрезного диполя для неё - это именно модель разрезного диполя, в "чистой математике".
Так и смысл сравнивать частоты и импеданс, посчитанные для заведомо разных моделей?

Просто мне, как стороннему наблюдателю этого сравнения, не получается сделать каких-то практических выводов из этого. Особенно с учтом того, что

На практике концы прутка/трубы как то заделываются, например заклёпываются, а далее идут другие более тонкие проводники в распаячную коробку, к балуну и т.д.

Все делают по разному.

Т.е. у меня предложение - не подумайте что придирка, просто мне реально интересно - отделить мух от котлет, а именно:
1. Посчитать в HFSS ровно ту модель, которая считается в MMANA.
2. Раз уж HFSS позволяет оперировать нюансами - посчитать разные способы оформления концов диполя - дабы вместе посмотреть, как влияет придание конусности (или наоборот простой разрез ножовкой), как влияет изменение расстояния между портами.

Имея на руках вот эти две вещи - можно будет сделать какие-то выводы. А пока - две разные модели - два разных результата, ничего из этого вынести не получается.

Материал PEC поставил, чтобы во всех программах (MMANA, 4NEC2, HFSS) был один и тот же материал
Ок - тут просто у вас было написано "настройки не менялись" - а значит таки менялись, просто об этом не было написано.

1. Посчитать в HFSS ровно ту модель, которая считается в MMANA.

Это невозможно, потому что если в 4NEC2 или MMANA нарисовать физически технологический разрез, т.е. нарисовать ДВА провода с зазором например 32 мм, а потом между них вставить третий провод, который назначить источником - то результаты будут плачевные.
Из-за особенностей метода, генератор должен быть одним из сегментов (центральным) цельного диполя.

Это чисто виртуальное понятие невоспроизводимое в реальной жизни.

В HFSS/FEKO/CST надо моделировать натурные физические модели, а не абстрактные. Надо указывать конкретные грани материала к которому прикладывается разница потенциалов генератора.

Результаты HFSS/FEKO/CST совпадают с натурными измерениями, и с книжными данными (например опытами Щелкунова).

Абстрактная модель NEC-движков не может быть воспроизведена натурно (для подтверждения или опровержения). Она достаточно точна для практических применений с нетолстыми проводниками или хотя без без близкого расположения толстых. Но не есть эталоном, каким её объявил Владимир.

Имея на руках вот эти две вещи - можно будет сделать какие-то выводы. А пока - две разные модели - два разных результата, ничего из этого вынести не получается.

Давайте пока забудем о HFSS. Есть и полные решения полей диполя и есть никем не оспариваемые опыты Щелкунова по коэффициентам укорочения и Ra диполя при разных L/D.
NEC-2 движки имеют существенную погрешность относительно этих данных как в абсолютных значениях, так и в знаке.
HFSS примерно соответствует ожиданиям по абсолютных значениях Ra и Кукор и не противоречит знаку изменения.

Раз уж HFSS позволяет оперировать нюансами - посчитать разные способы оформления концов диполя
считал и давал ссылки на расчеты в этой теме с чисто цилидрическими концами и учетом и не-учетом индуктивности L порта

И такой вариант тоже считал:


Различия минимальны и полностью соответствуют книжной теории и опытам Щелкунова

Абстрактная модель NEC-движков не может быть воспроизведена натурно (для подтверждения или опровержения). Она достаточно точна для практических применений. Но не есть эталоном, каким её объявил Владимир.
Замечу что из ваших же слов следует, что HFSS не может быть эталоном в терминах MMANA - т.к. не может воспроизвести её эталонных моделей, а может только некую (по выбору оператора программы) конкретную практическую. Равно как MMANA не может быть эталоном в терминах HFSS - т.к. не может воспроизвести в деталях практическую модель.

Т.е. сравнение заведомо не имело смысла. Ок.

Далее - мы пришли к тому, что:
1. MMANA считает идеальную абстрактную модель
2. При воспроизведении модели на реальных материалах/конструктиве будут отличия.

То же самое верно, на деле, и для HFSS. Просто модель - более детальная.

Но это было и так понятно. А вопрос практической применимости зависит от практической значимости отличий, вносимых практической конструкцией - и лишь при условии, что эти отличия не нивелируются технологиями постройки/настройки антенны.

Ну хорошо. Но быть может - мы имеем право утверждать, что качество расчетов в HFSS таковы, что меняют каким-либо образом практическую сторону воспроизведения антенны? Пока это так же не очевидно.

Итого - мы не продвинулись в этом сравнении MMANA и HFSS ни на шаг, несмотря на проведенное моделирование. Посчитали разные модели, получили разные результаты.

Давайте пока забудем о HFSS. Есть и полные решения полей диполя и есть никем не оспариваемые опыты Щелкунова по коэффициентам укорочения и Ra диполя при разных L/D.
NEC-2 движки имеют существенную погрешность относительно этих данных как в абсолютных значениях, так и в знаке.
Теперь уже интереснее - с этого пожалуй и стоило начинать, а не с HFSS.
Тут вопрос следом - нет способа учитывать эти особенности в MMANA?

Т.е. сравнение заведомо не имело смысла. Ок.
сравнение относительно третьей заведомо известной величины - Кук и Ra в зависимости от L/D известной из книг.

Результаты HFSS/FEKO/CST vs MMANA/4NEC2 не просто "отличаются между собой".

Все первые примерно соответствуют известным неоспариваемым данным при любых L/D.
Все вторые сильно отличаются от известных неоспариваемых Кук и Ra при любых L/D, причем с ростом L/D не просто растёт ошибка, а и идет ошибочный знак - Ra растёт одновременно с L/D

нет способа учитывать эти особенности в MMANA?
1) избегать толстых и близкорасположенных проводников. т.е. ту "чушь" о которой говорил uve на предыдущей страице
2) моделировать только разрезные диполи и считать что после замены на петлевой - Ra вырастет примерно в 4 раза. Так как сделана например весьма успешная модель DL6WU

plyrvt
Не надо валить все в одну кучу. Все зависит от того, какую модель вы рассчитываете.
Если вы рассчитываете условно тонкопроволочную модель, то для этого случая используют HFSS-IE с тем же методом моментов, что и MMANa, соответственно, и результаты будут близкие.
Если вы моделируете провода, как объёмную фигуру, то опять же, можете использовать Feko с разновидностью метода моментов для поверхностей или HFSS c методом конечных элементов во временной области, но при кривых руках там легко получить большую погрешность в коэффициент усиления даже для полуволнового излучателя.
А при малом зазоре в области возбуждения ничего страшного не происходит, не нужно пугать людей, все легко учитывается.

fil MoM в HFSS-IE немного другой:
* для задания LumpPort необходимо задать терминал, который по принципу полностью аналогичен LumpedPort в HFSS - обычно это прямоугольник реальных размеров, который своими гранями касается проводников. Порт генератора не абстрактный а вполне натурный. Разница только что в HFSS рисуется линия интеграции Zpi которая показывает направление E-поля для TEM-моды (другие моды не поддерживаются в LumpedPor), а в HFSS-IE терминалом назначается одна из граней прямоугольника (вторая автоматически будет противоположная грань)

* объемная поверхность разбивается на сетку треугольников (аналог тетраедров в HFSS) и многократно уплотняется в проходах (так же как в HFSS)


Методов MoM есть много разных
NEC использует EFIE (electric field integral equation) для тонких проводов + MFIE (magnetic field integral equation).
Для толстых структур в NEC поддержки нет

NEC рассчитывает E-поля по J-токах в цилиндрических сегментах (в круглом проводе), а HFSS-IE считает то же самое, но для треугольников. Ограничений на минимальный размер треугольника нет - чем меньше тем лучше. Для цилиндрических сегментов есть ограничение на минимальную высоту цилиндра относительно диаметра цилиндра.

А при малом зазоре в области возбуждения ничего страшного не происходит, не нужно пугать людей, все легко учитывается.

ничего там страшного не происходит, добавляется ёмкость (всё равно что впаять кондюк), которая снижает кривую X вниз, повышает fRES, а на более высокой fRES и Ra немного выше.

На схеме опытов Щелкунова - был сделан горизонтальный отвод симметричной линией.

plyrvt, теперь очевидно, что кроме Щелкунова-Фрииса, 1952 года свежести,
вы ничего не читали по этому вопросу

Последний вопрос новичка. Я построил антенну, работает исключительно на прием. Вопрос по подключению кабеля. Как сильно будет ухудшатся прием, если я кабель не подпаяю к антенне , а сделаю на разъемах высокочастотных, таких как в Wi-Fi роутерах. Длина кабеля 4 м.

Atheros
Без разницы. Лишь бы контакты были хорошие.

plyrvt
Вы сравниваете Мману с другими программами, значит нужно рассматривать их в режиме расчёта проволочных структур. А здесь форма порта имеет второстепенное значение. Играйтесь толщиной проводапорта и будет вам счастье. По жизни антенна может возбужаться линией с волновым сопротивлением 50 ом и 600 ом, поэтому все равно нужно включать голову, а не тупо надеяться на программу.

Играйтесь толщиной проводапорта и будет вам счастье
в FEM симуляторах нет провода порта, сосредоточенный порт (LumpedPort) это обычно прямоугольник, противоположные грани которого касаются проводников антенны. В моей модели грани прямоугольника касаются торцов цилиндра. При любой деталировке этого порта получаются очень близкие между собой результаты, согласующиеся с теорией:
- прямоугольный порт в разрезе 20...30 мм между прутками диполя на всю высоту прутка
- прямоугольный порт на высоту 1 мм в разрезе 4 мм, концы прутка диполя сплющиваются (конусом) с зазора 20-30 мм плавно до зазора 4 мм
- отвод тонкими проводниками в сторону по диагонали (к балуну и т.д.)

Кроме того, я посчитал методом моментов в HFSS (решатель типа HFSS-IE/ACA). Ra на резонансе получается в районе 71.5 Ом и лишь для очень толстых падает до 70-70.5 Ом. Ga=2.13 dBi.
Похоже это особенность метода моментов завышать Ra полуволнового диполя, и она не зависит от программы (4NEC2, HFSS, MMANA)

в МКЭ нет никакого "режима проволочных структур" или каких либо других режимов. Вы рисуете натурную геометрию и свойства материалов. Для возбуждения есть два типа портов - WavePort и LumpedPort.
Аналогом точечного генератора является сосредоточенный порт (LumpedPort), между 2 указанными гранями подводится разность потенциалов.

А что бы не окислялась, можно в термоусадку одеть усы антенны? Скажется на прием?

Чуть уплывет частота резонанса

plyrvt есть никем не оспариваемые опыты Щелкунова
Потому что все, кроме вас, понимают, ЧТО в них описано 66 лет назад,
потому и не оспаривают.

plyrvt, мне не первый раз приходится встречать дилетанта
с HFSS и подобными программами в роли первооткрывателя истины.

Я бы на вашем месте задумался, ЧТО описывают Щелкунов - Фриис в своей книге,
и почему входное сопротивление в центре проволочного полуволнового диполя
на частоте нулевой реактивности (или, как называют это дилетанты, "в резонансе"),
у всех авторов других академических книг около 72 Ома и мало зависит от диаметра.
А не ваши 60 Ом.

Несколько необычный вопрос:
Делал три разных антенны (назовем их разновидности диполей 144 и 433 МГц). Применял усилитель от телевизионной польской антенны SWA 777 Luxe.
В квартире (8 этаж) у окна, а иногда и в глубине, за стеной, отлично принимали все три антенны на обоих диапазонах. Без усилителя прием тоже был, но гораздо хуже, а то и вообще не было.
Выношу антенну с усилителем и все с тем же кабелем (8 метров) на крышу над 9 этажом, т.е. туда, где ей и место. Закрепляю через пластмассовую трубу к металлической трубе (контакта с ней нет). Труба закреплена к металлическому парапету по периметру дома. Высота точки крепления - 2 метра от крыши.
Возвращаюсь в квартиру, чтобы радоваться жизни. Ан нет. Ничего не принимает, будто кабель оборван или усилитель сгорел. Был готов к плохому приему, шумам, помехам и т.д. А тут ноль!
Возвращаю антенну с кабелем в квартиру - все работает. И так все три антенны.
На крыше, думаю и без усилителя неплохо будет принимать. Но я хотел именно с усилителем, он явно улучшает прием. Да и причину хотелось бы узнать. Кто какую идею предложит?

Какие диполи? Разрезные (50-75 Ом) или петлевые (200-300 Ом)?
Если первые, то как подключали к усилителю? Выбрасывали вообще трансформатор 4:1 или вместо него устанавливали балун 1:1?

В какой поляризации устанавливаете антенну? Если в вертикальной, то как сделано крепления к мачте и отвод кабеля?

При высоте подвеса порядка 1 лямбда - земля существенно влияет на форму ДН по высоте

Вот пример если диполь подвешен вертикально и нижний край диполя на 2 метрах над хорошо проводящей землей

Последний вариант - два вертикальных диполя на пластм трубе. От центра трубы идет вниз еще такая же, т.е. в виде Т. Диполи на концах труб, расст между ними 90см. Одинна 125МГц другой на 446. Соединены через 1/4 волновый трансформатор из 75 ом коакс кабеля. Да, кабель питания идет по верт трубе Т. Повторю: антенна отлично работает в квартире без усилителя и с усилителем. На крыше с усил не работает совсем. Без усил пока не пробовал. Думаю, что будет. На этом же месте другие без усил работали.