CONCEPTION DES CONCEPTION DES ANTENNES ASSISTEE ANTENNES ASSISTEE

PAR ORDINATEURPAR ORDINATEUR

Découverte & ExemplesDécouverte & Exemples

Par F6IRA

Source : Bordeaux DX Group

Diffusé par : Passion RadioAmateur 2.0

PRINCIPES ET UTILITE PRINCIPES ET UTILITE

► Dans nos applications de Dans nos applications de radio amateurs, il est parfois radio amateurs, il est parfois difficile, voire impossible, de difficile, voire impossible, de prévoir le fonctionnement prévoir le fonctionnement d’un aérien dans un d’un aérien dans un environnement particulier. environnement particulier. Pour éviter de passer du Pour éviter de passer du temps à sa mise au point ou temps à sa mise au point ou d’avoir à utiliser des d’avoir à utiliser des appareils de mesure chers etappareils de mesure chers etsophistiqués il peut être utile de tenter sophistiqués il peut être utile de tenter d’observer les propriétés d’une antenne à l’aide d’observer les propriétés d’une antenne à l’aide d’un logiciel de simulationd’un logiciel de simulation

La modélisationLa modélisation► La modélisation est une technique La modélisation est une technique

d’évaluation des performances d’un objet ou d’évaluation des performances d’un objet ou groupe d’objets appelé « modèle ». Les « groupe d’objets appelé « modèle ». Les « modèles » peuvent être des objets modèles » peuvent être des objets physiques ou seulement des calculs physiques ou seulement des calculs mathématiques pour l’analyse de circuits mathématiques pour l’analyse de circuits complexes. MININEC et NEC2 sont les cœurs complexes. MININEC et NEC2 sont les cœurs mathématiques qui servent à l’exploitation mathématiques qui servent à l’exploitation des logiciels.des logiciels.

LES LOGICIELSLES LOGICIELS

► Dans le domaine amateur la référence est Dans le domaine amateur la référence est EZNec de W7EL écrit sous NEC2. Ce logiciel EZNec de W7EL écrit sous NEC2. Ce logiciel est certainement le meilleur de sa catégorie est certainement le meilleur de sa catégorie mais il est payant..mais il est payant..

LES LOGICIELSLES LOGICIELSBrian Beezley, K6STI est parmi les pionniers des logiciels de simulation des antennes. Il a écrit un nombre important d’applications dont AO (antenna optimiser). L’interface utilisateur est souvent sommaire, il n’y a plus de nouvelles versions prévues.

LES LOGICIELSLES LOGICIELS

► Makato Mori JE3HHT bien Makato Mori JE3HHT bien connu des opérateurs digitaux connu des opérateurs digitaux avec MMTTY a depuis le début avec MMTTY a depuis le début des années 2000 développé des années 2000 développé son propre code basé sur le son propre code basé sur le moteur MININEC. En évolution moteur MININEC. En évolution constante et gratuit la version constante et gratuit la version actuellement multi linguale actuellement multi linguale MMANA-GALMMANA-GAL est parfaite pour est parfaite pour se familiariser avec ce type de se familiariser avec ce type de applications. Il est possible de applications. Il est possible de le télécharger librement sur le télécharger librement sur

http://http://mmhamsoft.amateur-radio.cammhamsoft.amateur-radio.ca//

LES LOGICIELSLES LOGICIELS

► Il existe également d’autres Il existe également d’autres programmes spécialisés dans certains programmes spécialisés dans certains types d’antennes ou leur assemblage types d’antennes ou leur assemblage en stacks.en stacks.

NOTIONS FONDAMENTALESNOTIONS FONDAMENTALES

L’approche du calcul de la simulation repose L’approche du calcul de la simulation repose sur la réponse électromagnétique des sur la réponse électromagnétique des antennes et de leur structures métalliques antennes et de leur structures métalliques dans leur environnement. Pour faire simple: dans leur environnement. Pour faire simple: Dans quelles directions avec quelle énergie Dans quelles directions avec quelle énergie électromagnétique se propage les courants électromagnétique se propage les courants induits et incidents dans une structure et son induits et incidents dans une structure et son environnement en 3 dimensions.environnement en 3 dimensions.

Bien que réductrice, cette définition permet Bien que réductrice, cette définition permet de commencer à se faire une idée du de commencer à se faire une idée du fonctionnement des CAO d’antennes. fonctionnement des CAO d’antennes.

ReprésentationReprésentation

► En fait il s’agit de En fait il s’agit de montrer les montrer les champs de champs de radiations en 2D radiations en 2D dans les plans H et dans les plans H et V dans V dans l’environnement où l’environnement où on souhaite étudier on souhaite étudier la structure. la structure.

ReprésentationReprésentationou dans un treillis en 3D afin d’avoir une vue ou dans un treillis en 3D afin d’avoir une vue

globale des champs de radiation globale des champs de radiation électromagnétique électromagnétique

Procédure de la CAOProcédure de la CAO

► Pour tous les logiciels le principe est de tracer les fils Pour tous les logiciels le principe est de tracer les fils représentant la structure à étudier en 3 dimensions.représentant la structure à étudier en 3 dimensions.

Procédure de la CAOProcédure de la CAO

Projection d’une antenne 5 éléments 20 Mètres dans les plans X,Y et Z

Procédure de la CAOProcédure de la CAODe faire opérer les calculs par le

logiciel

Procédure de la CAOProcédure de la CAO

D’observer les résultats en 2D

Procédure de la CAOProcédure de la CAOEt en 3D

Procédure de la CAOProcédure de la CAODe vérifier le fonctionnement de

l’antenne

Procédure de la CAOProcédure de la CAOA travers les paramètres les plus

importants

Procédure de la CAOProcédure de la CAODe Contrôler les résultats

attendus

Procédure de la CAOProcédure de la CAODe pouvoir estimer une large gamme de

mesures

Procédure de la CAOProcédure de la CAOEt de faire optimiser la géométrie de l’antenne

par le logiciel afin d’obtenir les meilleurs résultats.

Où tout se complique !Où tout se complique !

►La modélisation est une technique La modélisation est une technique d’évaluation de performances qui ne peut d’évaluation de performances qui ne peut être qu’une approche, jamais ce que sera la être qu’une approche, jamais ce que sera la vrai antenne dans son environnement vrai antenne dans son environnement global. La précision des résultats dépendra global. La précision des résultats dépendra toujours de la précision de la représentation. toujours de la précision de la représentation. Il faudra donc un peu d’habitude et un Il faudra donc un peu d’habitude et un minimum d’expérience afin de distinguer les minimum d’expérience afin de distinguer les limites de l’expérimentation. limites de l’expérimentation.

►Avec quelques précautions il sera possible Avec quelques précautions il sera possible d’avoir un résultat assez proche de la réalité.d’avoir un résultat assez proche de la réalité.

Facteurs de précisionFacteurs de précision

Les matériaux utilisésLes matériaux utilisés

►Le calculateur de modélisation peut prendre en compte la qualité et le diamètre du matériel utilisé pour la structure

Facteurs de précisionFacteurs de précisionLa hauteur de l’antenne La hauteur de l’antenne

Selon si une antenne elle est calculée dans un environnement parfait, c’est à dire à un équivalent de plus de 10 ג au dessus du sol, en espace libre, sans impact de l’environnement et du sol ou dans les réelles conditions de sol et d’élévation au sol elle aura un fonctionnement extrêmement différent.3m = 4dB < 90° 5,3 = ג ½ dB <28° Parfait =6,2 dB <14°

Facteurs de précisionFacteurs de précision

La Qualité du solLa Qualité du sol

Facteurs de précisionFacteurs de précisionTableau des constantes diélectriques du sol extrait du low band DX’ing de ON4UN

Lancez vousLancez vous

► En espérant vous avoir donné goût à En espérant vous avoir donné goût à l’utilisation de tels logiciels, d’aborder une l’utilisation de tels logiciels, d’aborder une technique que l’on pourrait croire réservée à technique que l’on pourrait croire réservée à une élite de techniciens. Peut être aurez vous une élite de techniciens. Peut être aurez vous maintenant l’envie d’essayer de découvrir maintenant l’envie d’essayer de découvrir quelles sont les propriétés de l’antenne qui quelles sont les propriétés de l’antenne qui tourne depuis des années au dessus de votre tourne depuis des années au dessus de votre shack ou de tenter d’améliorer le shack ou de tenter d’améliorer le fonctionnement d’une antenne montée pour fonctionnement d’une antenne montée pour un concours ou pour contacter une un concours ou pour contacter une DX’pédition.DX’pédition.Par F6IRA - Source : Bordeaux DX Group

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