Realizzazione di modelli di antenne con NEC: guida per il principiante

[i4mfa]

Edizione HamRadioWeb dedicata a Paolo I4EWH.
Figure, in sequenza 1..10 nella prima riga, 11..20 nella seconda, ecc.

(certo che ad uno che scrive in HTML, dover fare upload di PDF e JPG fa venire l'orchite...)
A questo punto anche Paolo ha le basi e possiamo iniziare uno thread sul tema realizzare modelli
(abbinare la realta' a quanto fornito come input ai programmi)
Nel frattempo ogni critica al qui redatto bignami ben venga! Io ne ho...
Ricordo che 4NEC2 possiamo scaricarlo da QSL.net e... ha un Tutorial in italiano (sigh!).

[I2NOY]

Mooolto interessante.
Spero che passiate aggiungere altro materiale.
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[i4ewh]

[I]
A questo punto anche Paolo ha le basi

Ehm... scusami.... ma.... ho capito con molta fatica giusto le prime due immagini. Non ho MAI usato un software di modellazione, con me ci vuole mooolta pazienza!

Paolo I4EWH

[i4mfa]

Le prime due figure sono nella sesta pagina della dispensa da me redatta, dove a pag. 4 scrivo "avremo quindi
la necessità di leggerci il manuale" e nel caso del s/w da me suggerito (4NEC2, onestamente, più facile di ExNEC) sono (a seconda di quanto approfondisci il Tutorial) altre 20/50 pagine. Se tutti gli "studenti" macinassero come Paolo I4EWH 48 pagine al giorno, il mondo sarebbe migliore!
Segnalo che la impronta didattica è quella "lite e enciclopedica" (imho) di Cebik.

[i4mfa]

Leggo con immenso piacere, in altri thread, che l'interesse nella realizzazione dei modelli appare alto; quindi passo ad una sintesi analitica e critica del mio articolo di cui sopra, a beneficio dei principianti. O forse meglio scrivere degli interessati al tema.
Nelle prime pagine compare la definizione di wire e segment; le linee guida fornite in terza pagina sono minimali, ma spesso non colte: ove possibile mantenere la lunghezza fisica dei segment identica in ogni parte del modello.
Attenzione anche alla pagina successiva, laddove una semplice equazione (il contributo derivante dalla riflessione di una superficie, aka Perfect Ground) spesso si traduce in un... dibattito: Mentre l'altezza dal suolo rappresenta un fattore critico per il nostro modello, le caratteristiche del terreno sono molto meno influenti.
Spero sia chiaro al neofita il concetto di tipo di pattern (e le considerazioni in sesta ed undicesima pagina su uno di essi, quello zenitale); spero vivamente che sia chiaro anche il concetto di polarizzazione: Total Gain non vuol dire Prezzo Totale, ovvero Imponibile +IVA, ma e' una (spesso inutile) astrazione matematica (che facilmente induce in errore) che andrebbe evitata: antenna orizzontale, H-Gain (V-Gain, se esistente, e' fuorviante e negativo) e non T-Gain in un plot.
Le convenzioni nella seconda parte sono conditio sine qua non per un tentativo di identita' fra una antenna fisicamente da noi realizzata ed una ipotesi di antenna teorica immessa nel programma. Ho trovato il modello di un dipolo e' come dire ho trovato una foto del Bright Angel Trail; io ci sono stato, la differenza e' sostanziale! Per fare un progetto devo prendere delle misure (quindi prima di immettere dati in un programma devo appuntarmi dei numeri ben specifici) vale anche nella modellazione di antenne.
Che esistano due pattern per due tipi di analisi ben differenti, auspico sia chiaro al neofita una volta arrivato a pagina dodici.
Che esistano, oltre ai segment, anche source da dimensionare e posizionare correttamente, pagina quattordici, pure.
I radiali, questi sconosciuti (*******i)... non tocco l'argomento, segnalo solo cautela.
I parametri di una antenna non dicono nulla - spero sia ovvio - in assenza di sweep: la mia antenna ha FtB=40dB e la mia antenna ha FtB>30dB da 14.0MHz a 14.35MHz, coon massimo 35dB a 14.2MHz sono un esempio calzante di cosa intendo dire a pagina sedici?
E le linee di trasmissione ed i load, sono chiari? Perche' lo dobbiamo a questa chiarezza sfatare o meno il mito legato ad alcune tipologie di antenna...
Credo poi che le conclusioni sarebbero dovute essere redatte su temi differenti, sia mettendo in maggior risalto la differenza fra la mia antenna reale e la sua (del NEC) immaginaria, sia ponendo l'accendo, che poi ho posto in Dispense Di Propagazione, su cosa sia una antenna ed un campo elettromagnetico.

Questa la mia critica al mio scritto, con la speranza che sorgano spunti di interesse verso l'apprendimento di punti oscuri in esso.

[i4mfa]

Sto aspettando Marco ix4ryb che viene qui da me dopo pranzo a prendere il caffè e a ham-zieggiare. Riflettevo sul fatto che lo scorso anno, prima che gli arrivasse il uVNA ordinato, era venuto a leggersi assieme a me le dispense tecniche redatte da HP sui Vector Analyzer, teoria delle misure ed utilizzo.
NEC è, come uVNA, uno strumento: la conoscenza di come "funga" (antenna o misura) quello per cui lo si utilizza, viene prima.
Giusto una riflessione prima del prossimo post...

[i4mfa]

Procedo nella formazione del principiante riagganciandomi al tema del post precedente.

Per cosa utilizziamo NEC? Per vedere se è vero che un dipolo è bidirezionale? Per vedere se è vero che le yagi van poste a multipli pari di lambda mezzi? Per ogni altro motivo in cui "la mia antenna" non è lo scopo? "Default" ben venga. In alternativa, se voglio studiare "la mia antenna", non esiste "Default". Se per "la mia antenna" le cose non le conosco "io", non le conosce certo NEC.

Ininfluente non è affermazione di cui aver timore. Ininfluente è imho il tipo di terreno in un Sommerfeld Norton. Non ininfluenti possono essere altri parametri, ad esempio diametro e materiale del wire, per alcune analisi e per realizzare il modello della mia antenna. Occorre capire bene quali sono i parametri ininfluenti, ovvero conoscere le leggi che governano il fenomeno. Un boom è ininfluente nel modello di una yagi HF. Se non ho un valore esatto, occorre attuare confronti fra il "reale" e molteplici modelli realizzati variando il parametro di cui non conosciamo il valore esatto.

Quindi passiamo alla "precisione". Qui regalo una "chicca" al principiante. Modello di dipolo. 1 wire, 11 segment. Aumentiamo la precisione? 21 segment. Corretto. 40 segment. Altrettanto, ma non necessariamente maggiormente, corretto. La maggiore precisione "virtuale" potrebbe essere inficiata dalla precisione dei parametri, ad esempio materiale. Meglio un "da 5.1m a 5.2m in rame" che non "512cm in rame" se non siamo certi al cm di quanto impatti la corretta imputazione della conducibilità del rame.
E in una yagi 2el? 2 wire 11 segment ciascuno, passo a 21 segment ciascuno per migliorare la precisione. ERRATO! Qui la precisione è data dal parallelismo dei segment, che sono i punti in cui si calcolano i valori. Quindi la risposta "plausubilmente corretta" è il passare a 21 e 23 (supposto in questo caso che si ottenga un parallelismo). Una chicca.

[i4mfa]

Sulla scia del mio precedente percorso formativo dedicato a coloro che vogliono iniziare ad utilizzare seriamente programmi come 4NEC2, impostando il modello della loro antenna, presento in anteprima "Antenne, nozioni di base per un corretto utilizzo di NEC" (allegato PDF, jpg on demand) che riassume alcune nozioni di base che, non il programma a noi ma noi al programma, dobbiamo fornire.
Ringrazio HRW per la opportunita' formativa concessami, rimanendo a disposizione dei lettori.

[i4mfa]

Visto il nascere di affermazioni da fantascienza, ho ritenuto opportuno integrare con una Appendice su G ed Ae la pubblicazione di cui sopra.