NEC2
Page proposée par Alexandre Kampouris
Dernière mise à jour: 6 mars 2001

 

/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\

Diagramme de rayonnement d'une antenne faisceau
Antenne faisceau

/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\

Documentation NEC2 :

Voici une version électronique des trois volumes de la documentation du logiciel NEC2 (Numerical Electromagnetics Code). Il s'agit d'un fac-similé, conçu pour pour un chargement rapide, et une impression d'une apparence aussi fidèle que possible à l'original.

Documentation NEC2 partie 1 (Program Description - Theory) (1703kB) nec2prt1.pdf
Documentation NEC2 partie 2 (Program Description - Code) (6974kB) nec2prt2.pdf
Documentation NEC2 partie 3 (User's Guide) (4246kB) nec2prt3.pdf
Documentation NEC2 partie 2 (Program Description - Code)
+OCR (10375kB)
nec2prt3-OCR.pdf

/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\

Un exemple d'utilisation de NEC2 :

Site du Mont-Royal

Description :

Les fichiers proposés sous les pointeurs à la fin de cette section présentent les résultats d'une étude de la performance d'une des antennes de radiodiffusion FM du site principal de radiodiffusion de Montréal, situé au sommet du Mont-Royal. On cherche à déterminer l'influence des antennes voisines sur le diagramme de rayonnement.
Ce travail a été réalisé en combinant NEC2 aux possibilités de Matlab, ce dernier programme servant à préparer les fichiers d'entrée, ainsi qu'à extraire les résultats et à les présenter sous forme graphique.
Le site de radiodiffusion comportait alors 5 mats d'antenne de radiodiffusion et de télédiffusion (VHF & UHF) montés sur une plate-forme. D'autres antennes servant aux canaux 2 (CBFT, environs 50MHz) et 6 (CBMT, environs 85MHz), ainsi qu'à d'autres émetteurs FM, sont montés à même le mat supportant la plate-forme, et ne sont pas considérées ici.
L'antenne étudiée est un produit de la société Dielectric Labs au Maine, et est constituée d'un réseau vertical de 8 éléments hélicaux engendrant une signal à polarisation circulaire, ou plus exactement elliptique. Sa distribution d'ouverture est conçue de façon à créer un faisceau à 0° d'élévation, et ayant 20dB de remplissage des premier zéros.
Une autre antenne FM du même type, mais avec seulement quatre éléments, est monté au voisinage de la première, et a été intégrée au modèle. Les autres antennes étant des antennes de télédiffusion, ne résonnant pas dans la bande FM, leurs mats a simplement été simulé comme un simple conducteur de grande section.
La simulation a été menée en ajoutant successivement des niveaux de raffinement au modèle, et est divisée en sections. Les pages du fichier de sortie sont numérotées sous la forme X.Y, où X désigne ladite section.

Résultats :

  • Résultats de la simulation du site principal de radiodiffusion à Montréal (2921kB) MTL.PDF
  • Section 1 : Simulation d'un antenne élémentaire dans l'espace, et sans structure de support. En 1.2 on a la distribution des courants sur les segments. (Comme l'obtention des coefficients des fonctions de base nécessitait trop de travail, seul le courant moyen au milieu du segment est utilisé, donnant cet effet d'escalier). Une polarisation circulaire parfaite est obtenue, tel que l'atteste les figures 1.3 et 1.5. Les segments en rouge de la figure 1.1 sont ceux dans lesquels sont insérés les sources d'excitation.
  • Section 2 : Un réseau de 8 éléments est formé de l'antenne élémentaire. Les éléments sont toujours isolés dans l'espace, et le réseau est alimenté par une distribution uniforme.
  • Section 3 : L'antenne véritable est simulée, avec son mat. Ce dernier interagit avec la composante verticale du vecteur de polarisation, mais n'affecte pratiquement aucunement la composante horizontale, déformant la polarisation obtenue (cf. fig. 3.4 et 3.6).
  • Section 4 : Le réseau de la section précédente était attaqué par une distribution uniforme. Afin d'éviter les zones d'ombre à proximité de l'antenne, on remplit ces zéros en modifiant la distribution d'ouverture. On procède en tripotant directement les zéros dans la représentation de Schelkunoff de la distribution, dont les propriétés sont à rapprocher à celles du plan Z en traitement du signal.
    Comparer la figure 4.2 à 3.2, dont la conséquence sont les diagrammes de rayonnement en élévation des figures 3.5 et 4.5. On obtient sur cette dernière figure l'effet recherché.
  • Section 5 : La plate-forme est ajoutée au modèle. C'est ici l'un des éléments les plus lourds à modéliser, impliquant plusieurs centaines de segments. L'effet en est remarquable. On peut constater les effets de diffraction en examinant les courants de bords à la figure 5.2, ainsi que la réflexion sur la plate-forme elle-même en examinant le diagramme de rayonnement à environs 45° d'azimut à la figure 5.3, ainsi que la coupe en élévation correspondante à la figure 5.4.
  • Section 6 : Dernière étape : on ajoute au modèle les antennes voisines. On peut voir l'effet complexe des interactions avec les composantes verticale à la figure 6.3. L'intérêt de l'utilisation d'une polarisation circulaire serait-il alors diminué?
  • Modèle d'une antenne de radiodiffusion FM à polarisation circulaire en format VRML. Un auxiliaire adapté doit être installé sur votre ordinateur. (Je sais que VRML est en perte de vitesse, voire passé de mode, mais c'est pas de ma faute...) Avec certains fureteurs, faire une commande "Zoom out" après le chargement, afin de voir la structure. Ce fichier reproduit les facettes des polygones utilisés pour représenter les segments dans Matlab, bien que VRML connaît la représentation directe des tubes. Peut-être dans une version future, bien que VRML semble être un format stagnant. (905kB)   HELICE3.WRL
  • Une seule vue du même modèle, en format Acrobat. (204kB)   HELICE3.PDF
  • /\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\

    Pointeurs :

  • Le lien suivant renvoie à un site catalogant différentes ressources (codes sources, manuels, binaires, fichiers tests, etc.) utiles dans la mise en oeuvre de NEC2.  
    Ray Anderson - The unofficial Numerical Electromagnetic Code (NEC) Archives
  • /\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\