【電磁界シミュレーション】NEC2カードのショートリファレンス(プログラム編 RP Radiation pattern)【NEC2】

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電磁界シミュレーションシリーズ NEC2編 その3

ちょっとアンテナのことを計算しようとするのに便利な4NEC2・Xnec2など。。(このページでのNEC2記事はこちら

NEC2を使う場合に、すぐ忘れる NECファイルの意味を4NEC2についているショートリファレンスを元に、忘備録として少し解説を書いておきます。

なお、

マニュアル自体の日本語Google翻訳版 英語PDF版

ショートリファレンス英語PDF版

言っておくけど。。ここは、むっちゃ簡略版ですよ

その1のアンテナ構造編はこちら

【電磁界シミュレーション】NEC2カードのショートリファレンス(アンテナ構造編)【NEC2】
電磁界シミュレーションシリーズ NEC2編 ちょっとアンテナのことを計算しようとするのに便利な4NEC2・Xnec2など。。(このページで...

その2のプログラム編 給電・負荷・伝送線路・周波数 はこちら

【電磁界シミュレーション】NEC2カードのショートリファレンス(プログラム編 給電・負荷・伝送線路・周波数)【NEC2】
電磁界シミュレーションシリーズ NEC2編 その2 ちょっとアンテナのことを計算しようとするのに便利な4NEC2・Xnec2など。。(この...

ここまで、アンテナの構成的なものを定義するところまででした。いよいよ電磁界を計算する方のパラメータ類をセットするカード(コマンドみたいな感じ)の説明編です。

プログラムカード編 その2

実はここからの説明はなかなかに難しい(笑) Radiation Pattern, Far field, Near field などアンテナのこと、電磁界のことがある程度わかっていないと読み解くのも難しいですね。

RP Radiation Pattern (RP)

放射パターンサンプリングパラメータを指定し、プログラムの実行を一時停止します。フィールド計算のオプションには、放射状のワイヤーグラウンドスクリーン、崖、または表面波フィールドが含まれます。 とのこと。直訳

    I1 I2 I3 I4 F1 F2 F3 F4 F5 F6
RP normal 0 theta steps phi steps XNDA theta start Phi start Theta stsize phi stsize far fld dist. norm gain F
add surf wave 1 see 0 XNDA:

17: 0: major/minor axis; 1: vert/hor gain

18: 0: no norm gain; 1-5: normalized gain

19: 0: power gain; 1: directive gain

20: 0: no avaraging; 1: avar gain; 2 avar gain

(see also page 78 doc.)

Add surface wave
ground cond’s 2..3 see 0 Special ground conditions
ground screen 4 see 0 Ground-screen; must be specified in GN card !
gnd scr, cond’s 5..6 see 0 Botth ground-screen and special ground conditions

0-通常モード。

空間波フィールドが計算されます。以前にGNカードで指定されていた場合は、無限の接地面が含まれます。それ以外の場合、アンテナは空きスペースにあります。

1-地表に沿って伝播する表面波が通常の空間波に追加されます。

このオプションは、以下で説明するように、RPカードの他のいくつかのパラメータの意味を変更し、結果は特別な出力形式で表示されます。地上パラメータは、GNカードに入力されている必要があります。 表面波は、このWikiを参考にしてみてください。低い周波数で、地球の表面を伝搬するような電磁波の場合です。

他のオプションは、グランドに関するものです。

I2~I4 I2:シータ角(Θ)ステップ数、I3:ファイ角(φ)ステップ数ですが

I4は4つのパラメータがあります。

XNDA: となっているところ

X

X = 0 長軸、短軸、および合計ゲインが計算されます。
X = 1 垂直、水平、合計ゲインが計算されます。

N  計算のポイント数が制限があるので、下記のように正規化を行う。F6がポイント数になる

N = 0 正規化ゲインなし。
  = 1 主軸ゲイン正規化。
  = 2 短軸ゲイン正規化。
  = 3 垂直軸ゲイン正規化。
  = 4 水平軸ゲイン正規化。
  = 5 合計ゲイン正規化。

D

D = 0 power gain. 電力利得
D = 1 directive gain. 指向性利得

A フィールドポイントがカバーする領域全体の平均パワーゲインの計算。

A = 0 平均化なし。
A = 1 計算された平均ゲイン。
A = 2 計算された平均ゲイン。平均化に使用されるフィールドポイントでのゲインの印刷は抑制されます。 NTH(Θの数)またはNPH(φの数)が1に等しい場合、フィールドポイントによってカバーされる領域の領域が消えるため、Aの値に対して平均ゲインは計算されません。

座標系

表面波が計算される場合を除いて、図18に示すように、フィールドポイントは球面座標(R、σ、Θ)で指定されます。表面波フィールド(I1= 1)の計算では、円柱座標(φ、Θ、z)を使用して、半径方向の距離が遠い地面近くのポイントを正確に定義します。 RPカードを使用すると、フィールドポイントを自動的にステッピングして、等間隔に配置されたポイントでアンテナの周囲の領域のフィールドを計算できます。整数I2およびI3と浮動小数点数Fl、F2、F3およびF4は、フィールドポイントのステッピングを制御します。

PQ Print Control For Charge on Wires (PQ) 

セグメントの電荷量を出したい時は、このPQを使います。

PQ no charges -1
charges 0 tag nr start segm 0/end segm
PTFLQ(I1)-印刷制御フラグ[「G」ではなく「Q」に注意してください。]

-1:電荷密度の印刷を抑制します。これがデフォルトの状態です。

 0:(または空白)次のパラメーターで指定されたセグメントの電荷密度を印刷します。
   次のパラメータが空白の場合、すべてのセグメントの電荷密度が印刷されます。

IPTAQ(I2) -電荷密度が印刷されるセグメントのタグ番号。
IPTAQF(I3)-mは、IPTAQのタグ番号を持つセグメントのセットのm番目のセグメントを指定します。 
            IPTAQがゼロまたは空白の場合、次に、IPTAQFは絶対セグメント番号を参照します。 
            IPTAQFを空白のままにすると、すべてのセグメントの電荷密度が印刷されます。
IPTAQT(I4)-nは、IPTAQのタグ番号を持つセグメントのセットのn番目のセグメントを指定します。
       セットのm番目のセグメントで始まり、
       n番目のセグメントで終わるタグ番号IPTAQを持つセグメントの電荷密度が印刷されます。 
       IPTAQがゼロまたはブランクの場合、IPTAQFおよびIPTAQTは絶対セグメント番号を参照します。 
       IPTAQTが絶対セグメント番号を参照する場合。 
       IPTAQTを空白のままにすると、ワイヤー上のIPTAQFに等しく設定されます

PT Print Control for Current on Wires (PT)

電流を表示させたい時に、このPTを使います。

PT all curr -2
no curr -1
Curr. 0 tag nr start segm 0/end segm
Receiv- pattern 1..3 tag nr start segm 0/end segm See page 74 manual
IPTFLG(I1) -印刷制御フラグ。セグメント電流の印刷に使用されるフォーマットのタイプを指定します。
             オプションは次のとおりです。
 -2:すべての電流が印刷されます。カードが省略されている場合、
    これはプログラムのデフォルト値です。
 -1:すべてのワイヤセグメント電流の印刷を抑制します。
  0:現在の印刷は、次の3つのパラメーターで指定されたセグメントに制限されます。
  1:電流は、受信パターン用に設計されたフォーマットを使用して印刷されます
   (このマニュアルの出力セクションを参照)。
    次の3つのパラメーターで指定されたセグメントの電流のみが印刷されます。
  2:上記1と同じ。
    ただし、さらに、1つのセグメントの電流はその最大値に正規化され、
    正規化された値とdB単位の相対強度が表に出力されます。
    複数のセグメントの電流が印刷されている場合、
    グループの最後のセグメントの電流のみが正規化されたテーブルに表示されます。
  3:受信パターンの場合、1つのセグメントからの正規化された電流のみが印刷されます。

IPTAG(I2)- 電流が出力されるセグメントのタグ番号。
IPTAGF(I3)-m IPTAGのタグ番号を持つセグメントのセットのm番目のセグメントを指定します。
            ここで、電流の印刷が開始されます。 
            IPTAGがゼロまたは空白の場合、IPTAGFは絶対セグメント番号を参照します。 
            IPTAGFが空白の場合、すべてのセグメントの電流が出力されます。
IPTAGT(I4)-n IPTAGのタグ番号を持つセグメントのセットのn番目のセグメントを指定します。
           セット内のm番目のセグメントで始まり、n番目のセグメントで終わるタグ番号IPTAGを持つセグメントの電流が出力されます。
           IPTAGがゼロまたはブランクの場合、
           IPTAGFおよびIPTAGTは絶対セグメント番号を参照します。 
           IPTAGTを空白のままにすると、IPTAGFに設定されます。

またここまでで、長くなったので、次回に。。

ちなみに、マニュアルについているExample3はこのRPを使って受信パターンを出しています。

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