4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation...

Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon Radiofreund » Mi 28. Dez 2016, 12:50

Hallo Jack,
nicht wirklich gut und brauchbar...




Die 3D-Grafik läßt sich nicht laden...

Zur Sache. Der Antennengewinn ist gestiegen und etwa mit einer 5/8 in Korrelation zu bringen. Der Einfluß der 1,69 mikro-Henry-Verlängerungsspule ist nicht scheinbar nicht vorhanden.
Hier sind ein paar Bilder zur realen Antenne viewtopic.php?f=15&t=43748&p=477689#p477689
Gruß
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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon Radiofreund » Mi 28. Dez 2016, 13:29



Hier die "wundeschöne" 3D-Grafik...
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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon Holgi » Mi 28. Dez 2016, 13:38

Wie schon vermutet Handwerklich nicht sauber.

Folgende Fehler erkenne ich auf dem ersten Blick:

1. Die Last ist mir R+jx definiert, günstiger wäre hier LC. Ich hab aber auf meinem anderen Rechner eine wohl ältere Version von MMANA-GAL. Bei mir werden nicht so viele Optionen angezeigt. Nachher mal die aktuelle Version installieren.
2. Die Last sitzt mit im Speisepunkt, das kann der NEC2 Rechenkern nicht auflösen. Hier muss die Position der Last angegeben werden. Also W1B +1. Damit das sauber defniert ist sollte die Segmentierung manuell vorgenommen werden.

Mehr fällt mir auf der schnelle nicht ein.

Ich geh erstmal nen Stündchen Relais basteln.

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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon 13sf1508 » Mi 28. Dez 2016, 14:44

Die vertikale Höhe des Balkongeländers passt auch nicht.

Der Strahler beginnt bei Höhe Z=0,00, das Gegengewicht befindet sich bei Höhe Z=-0,01
Somit KEINE elektrische Verbindung !

Ich versuche mal gerade aus den paar Daten die eigentlichen Abmessungen ...äähhh... "zurück-zu-finden" und komme dann gleich mit einer MMANA-Simulation hier zurück.

vy 73,
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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon 13sf1508 » Mi 28. Dez 2016, 14:51

@Radiofreund

Mir ist das etwas zu mühselig aus den MMANA-Daten herauszufinden, wie Dein Balkongeländer denn tatsächlich aussieht.
Zumal noch nicht mal sichergestellt ist, dass die dortigen Eingaben überhaupt stimmen.

Könntest Du mir/uns bitte einfach kurz die Eckdaten Deines Balkongeländers geben. Das ist zum Durchstarten viel einfacher.

Die Tiefe der beiden Seitenflügel sind wohl 1,40m. Das konnte ich noch sicher herauslesen.

Aber wie lange bzw. breit Dein Balkongeländer im Gesamten ist, müsstest Du mir bitte noch sagen. (2x 3,70m = 7,40m !?)

Und ob die Antenne dort zentriert sitzt oder asymmetrisch !? Dann müsste ich von der Gesamtlänge wissen, wie viel des Geländers davon links und rechts der Antenne verlaufen.

Danach ist das ruck-zuck in MMANA eingegeben. ...und zu Tode simuliert. :dlol:
Viiiiiiielen Dank.

vy 73,
Jochen
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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon 13sf1508 » Mi 28. Dez 2016, 15:25

Hab's zwischenzeitlich selbst herausgefunden.

Dein Balkongeländer hat eine Tiefe von 1,40m.
Links von der Antenne sind 3,70m.
Rechts von der Antenne sind 1,50m. Also asymmetrisch dort festgeschraubt.

Da Du den Strahler mit 1,37m simulierst und die Antenne in der Werbung mit 1,50m angegeben wird, unterstelle ich, dass die fette Fußpunktspule die Länge der Differenz = 13cm hat.

Hier mal vorab die Eingabekoordinaten.

Anzumerken ist folgendes:
  • Der Antennen- bzw. Spulenanfang sowie das Metallgeländer treffen sich auf Höhe Z=0,00. Das ist der Einspeisepunkt und bildet somit dennoch kein Kurzschluss (muss man auch erst mal kapieren..hihi). Hier erfolgt also die Einspeisung (links unten) bei W1B = "Wire 1 Beginning"
  • Bei der Antenne startet zunächst ein Abschnitt #2 mit h=13cm. Der stellt die Fußpunktspule dar. Hierfür wird bei der Last (rechts unten) angegeben, dass mittig in dieser Länge eine Spule sitzt. Angenommene Güte Q=100. Dieser gezeichnete Abschnitt #2 strahlt somit nicht sondern dient lediglich als "Platzhalter" für die Spule an dieser Stelle. Die Spule wird virtuell in die Mitte des Abschnitts #2 platziert W2C = "Wire 2 e Center". Natürlich ist der ganze Abschnitt #2 damit gemeint.
  • An die Spule angesetzt kommt nun der tatsächliche mechanische Strahler mit l=1,37m nach Deinen Angaben. Und nur dieser strahlt !!! Und zwar auch nur mit seiner mechanischen Länge. Egal ob werbewirksam mit 1/4 oder 5/8 oder 0815-LmaA-Länge angegeben... :D
  • Da die Antenne asymmetrisch auf dem Geländer sitzt, kann man die Geländerlänge in diesem Fall nicht in einem Stück (3,70 + 1,50 = 5,20m) eingeben sondern muss tatsächlich 2 Teilabschnitte machen (#3 und #5)
  • An diese Enden angestückelt kommen noch die Geländerseitenteile mit je 1,40m (#4 und #6)

Als Bodenhöhe des Geländers habe ich mal 5m eingegeben.

Wenn nun die Simulation rennt, kommt zwar die Strahlungskeule schon heraus, nicht aber die Anpassung.
Denn wir haben ja noch keine Spulenwerte eingegeben bzw. ich habe zum Start eine Spule mit 0,01µH eingegeben.
Also Strahlungsdiagramm "JA", aber Anpassung noch "NEIN".

Hierfür kann man jetzt die Optimierung laufen lassen und muss dort die "LAST" (wir haben nur eine, nämlich die Spule im rechten Fenster unten) als variable und zu optimierende Komponente verwenden.

Nach der Optimierung stellt sich in der Simulation eine theoretische Induktivität von rd. 2µH ein. Aber ein SWR von rd. 3,0:1.

Das ist vorerst egal, da richtig !

Denn einen mechanisch (viel) zu kurzen Strahler kann man nicht nur mit einer Spule alleine anpassen, wenn's perfekt werden soll.
Hierfür ist noch ein Kompensationskondensator notwendig. Bei niederohmigen Lasten (also <50 Ohm) muss der Kondensator in den Einspeisepunkt. Erst danach folgt die Spule.

Hierfür gibt MMANA aber im Menü gleich die optimierten Werte aus !

vy 73,
Jochen
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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon 13sf1508 » Mi 28. Dez 2016, 15:27

Zeichnung und erste Simulation
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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon 13sf1508 » Mi 28. Dez 2016, 15:28

2D- und 3D-Darstellung
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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon 13sf1508 » Mi 28. Dez 2016, 15:39

Welche Werte zur optimalen Anpassung bzw. Kompensation der Blindanteile (theoretisch) notwendig sind, findet man heraus, wenn man den ursprünglichen Spulenteil #1 löscht und die Antenne #2 mit ihrer mechanischen Länge (1,37m) direkt im Fußpunkt beginnen lässt. Natürlich ist auch der Haken rechts unten bei der Last (Spule) wieder herauszunehmen. Die Werte können bei deaktiviertem Haken ruhig stehen bleiben und stören nicht.

Dann die Antenne einmal simulieren lassen. Und das Ergebnis vorerst ignorieren (SWR ist hoch).

Nun in das Menü gehen "Tools -> HF-Komponente -> LC-Anpassung".

Et voila. Nun hat man beide Bauteile, die notwendig sind.

Ein 220pF Kondensator gefolgt von einer 2,4µH Fußpunktspule würde den 1,37m Strahler somit optimal "erstrahlen" lassen.

Apropos.
Hat man ohne C und nur mit der Spule bei so kurzen Antennen ein super SWR, deutet das auf Verluste durch das Gegengewicht/Masse hin sowie auf Dämpfungen des Koaxkabels (da selten direkt am Antennenfußpunkt gemessen wird :D ).
Ist aber auch nicht so dramatisch.

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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon 13sf1508 » Mi 28. Dez 2016, 15:46

Nur so als abschließende Spielart habe ich mal angenommen, dass das Balkongeländer nun 20m über dem Boden ist.

Je weiter die Antenne vom Boden ist, desto "feinzipfeliger" wird die Sache.
Ist aber auch egal.

Denn die Gegenstation weiß vom runden oder zipfeligen Strahlungsdiagramm gar nix.
Die kennt nur "höre Dich" oder "höre Dich nicht"... :dlol:

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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon Radiofreund » Mi 28. Dez 2016, 20:22

Hallo liebe Modulierbastler,
ich sehe, auch Ihr kommt bisher zu keinem Ergebnis, das die Realität angemessen trifft. Mir scheint, daß alles, was nicht dem klassischen Dipol entspricht, eher etwas mit dem berühmten "Stochern mit der Stange im (HF-)Nebel" zu tun hat... mit der berühmten "intuitiven Benutzung" einer (zeitgemäßen) Software hat das auch nichts zu tun... Ja, super und für meine Selbsterklärung wohl nicht zu gebrauchen (zunächst vertikale asymmetrische Mehrband-Antenne UKW/UHF)... ein ähnliches Ergebnis, wie mit "Wattwächter"...
Für mich sind im Großen und Ganzen nur rundstrahlende Antennen interessant und dann die, die nicht in den mitgelieferten Beispielen gelistet sind, da ich weder auf einem Grundstück, noch auf einem Haus Antennen dauerhaft errichten kann, bestenfalls mal "mobil" oder "portable" auf einem 6m-Kurbelmast, normal nur auf dem Dach meines LKWs oder eben an meinem Balkon-Geländer zum Testen...
Ich habe angefangen, mit EZNEC Demo 6.0 mich zu beschäftigen, ich werde wohl an den maximal möglichen "20 Segmenten" scheitern..., die deutsche Beschreibung scheint brauchbar zu sein...
Danke für Eure Mühe
Radiofreund :kotz: (prinzipiell, nicht auf Euch bezogen...)
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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon Holgi » Mi 28. Dez 2016, 21:54

Radiofreund hat geschrieben:... mit der berühmten "intuitiven Benutzung" einer (zeitgemäßen) Software hat das auch nichts zu tun...

Nö, wozu auch? Das ist doch bewährte Technik. Immerhin brauchst Du die Lochkarten nicht mehr selbst stanzen.

Um es kurz und schmerzlos zu formulieren: Du bist mit einer falschen Erwartungshaltung an die Geschichte gegangen. Das war Dein Fehler. Natürlich gibt es mittlerweile andere Software die eher dem von Dir verlangten WYSIWYG-Prinzip entspricht. Die kostet dann aber *RICHTIG* Geld. Und "mal eben" eine Antenne zu modellieren ist da auch nicht.

... und für meine Selbsterklärung wohl nicht zu gebrauchen ...

Richtig erkannt, der MiniNEC-Rechenkern in MMANA kann nämlich keine Nahfeldbetrachtung. Dazu braucht es dann 4NEC2.

Aber ich hab dann doch mal ein Stündchen geopfert und nochmal mit NEC2 gespielt um das nachzuvollziehen und um Deine Behauptung zu widerlegen das sich lediglich Dipole damit modellieren lassen.

Ich habe auf diverse Feinheiten wie die Dicke des Balkongeländers verzichtet. Ebenso wird der Strahler eine gewisse Eigeninduktivität haben die natürlich von mir hier nicht berücksichtigt werden konnte. Beim modellieren der Spule kam mir ein gewisser Verdacht und nach dem ersten Simulationslauf habe ich der Spule noch einen ohmschen Widerstand von 5 Ohm mitgegeben. Wer sich jetzt wundert. Das ist durchaus nicht ungewohnt. Die werten Herrschaften von Procom haben in der Antennenweiche ihrer 16V BOS-Antennen einen 10 Ohm Widerstand in Reihe am 4m Port weil sie sonst die benötigte Bandbreite nicht hinbekommen. Das sich sowas nicht unbedingt Vorteilhaft auf die Performance auswirkt dürfte jedem klar sein. Das günstigste SWV in meiner Simulation lag bei 1.7. Da keine Angaben gemacht wurden wie das beschriebene VSWR von 1.5 ermittelt wurde halte ich diesen Wert für durchaus plausibel. Außerdem fehlen weitere Störfaktoren wie Gebäude. Deshalb erhebt diese Simulation auch nicht den Anspruch auf absolute Genauigkeit.

3D-Darstellung der Antennenabstrahlung sowie der Ströme in den Leitungen.


Verlauf des VSWR (Span 2MHz, Mitte bei 27MHz)


Horizontal- und Vertikaldiagramm


Durch die ohmschen Widerstände meint 4NEC2 das diese Antenne einen Wirkungsgrad von etwa 50% hat, das ist durchaus glaubhaft. Im Nachhinein staunt man doch oft wie wenig Gain tatsächlich erzeugt wird. Das gilt nicht nur für dieses Beispiel.

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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon Radiofreund » Mi 28. Dez 2016, 22:26

Hallo Holgi,
wenn ich Dich richtig verstanden habe, dann könnte ein ca. 5 Ohm Widerstand eingebaut sein:
Wie:

- in Reihe mit der Anpaßspule und dem Strahler

oder

- parallel zur Anpaßspule (?)

Dann müßte das Teil spätestens mit einem Digital-Ohmmeter (VFM) zu messen sein, wenn ich die Anpaßspule einseitg abklemme (kein Problem...) - morgen wenn ich die Zeit finde...
Gruß
Radiofreund
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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon 13sf1508 » Mi 28. Dez 2016, 23:56

@Holgi

Top ! :thup: Vielen Dank. Immer wieder interessant. Auch Dein Procom Hinweis.

Da hast'e meine MMANA-Simulation mal ganz schön geNECkt....hihi. :D
Das Programm hat meine Zwecke aber bisher immer sehr gut erfüllt.
Ist besser als ein kompletter Blindflug.

vy 73,
Jochen
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Re: 4NEC2 - auf der DARC-Seite empfohlene Antennensimulation

Beitragvon DD1GG » Do 29. Dez 2016, 08:42

Bescheidene Frage: Meinst Du allen Ernstes, der Quatsch bringt was bei einer billigen Mobilantenne, die dann evtl. noch mit einem Tuner hingekloppt wird?

Sorg für einen einigermassen korrekten Aufbau, dass sollte reichen.Stimmiges SWR ist schon die halbe Miete.

73
Peter
DD1GG
 

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