天线cad课件(nec)

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1、天线CAD西安电子科技大学（尹应增）2007年秋§1NEC(NumericalElectromagneticCode，数值电磁代码)§1.1简介（Introduction）NEC全称NumericalElectromagneticCode（数值电磁代码），是由美国加利福尼亚的劳伦斯&利沃诺实验室创建的。NEC是基于电场积分方程（EFIE）和磁场积分方程（MFIE）进行矩量法计算的，计算出天线上各段的电流分布，从而得到天线的近场场强和远场的方向图及天线的输入阻抗、极化、轴比等电特性。§1.2NEC的分类NEC软件包括：NEC2、4NEC2（NEC4）、SuperNEC、ExpertMINI

2、NEC等。NEC软件都是基于EFIE和MFIE积分方程，进行求解天线电特性的，这些软件能够分析位于自由空间或无限大地面上的任意直导线组成的细线天线。细线假设包括：1)线半径远小于工作波长和线长（a<<λ，a<<）;2)分段（每一小段）的长度均大于线半径（），因此认为天线上只有轴向电流，而没有环向电流。§1.3NEC软件的介绍下面主要介绍NEC2和4NEC2的应用。§1.3.1NEC2的应用NEC2又称卡片式NEC，NEC2的程序主要由一些卡片参数控制，并且这些程序以文本的格式保存，比如保存为：*.nec的格式。NEC2的计算引擎是FORTRAN天线CAD西安电子科技大学（尹应增）2007

3、年秋90编译器，它采用三角形函数为基函数的伽略金矩量法（Galerking’sProcedureofMomentMethod）。从使用者的观点看，NEC2有三个主要的部分：1.使用者能够把描述天线结构的文本文件转换为模拟天线结构的数据。2.建立计算子，并用EFIE方程计算得到需要的参数。3.结果以文本文件的形式输出，里面包含天线的结构描述、特定几何结构的分析结果和需要的天线电性能参数。下面具体介绍一下NEC2的用法：1.CM简单描述所创建的天线结构；2.CE输入的天线结构的总描述行，起着把天线的结构参数送进NEC的软件中；3.GW一连串段来描述一直线GWtagsegsx1y1z1x2y2

4、z2radiusTag：所画物理结构直线的号码；Segs：直线分的段数；X1,y1,z1;x2,y2,z2代表直线的起始坐标和终点坐标；Radius：代表所画直线的半径。4.GE结束几何参数的读入，如果有地面的运用则重设置几何参数；GEgpflagblankblankblankblankblankblankblankblankGpflag:几何地平面的标志0：代表没有地平面；天线CAD西安电子科技大学（尹应增）2007年秋1：代表存在地平面，根据镜像原理天线的与它的镜像组成一对称的结构，并且天线上的电流由于镜像的影响而从新分配；-1：代表存在地面，但是天线上的电流不受镜像的影响。5.GN

5、详细说明天线附近地面的相对电解质常数和导电率；GNiperfnradlblankblankepsesigIperf：地面型号标记-1：前面所用的地面参数无效并且设置自由空间的状态；0：有限大地面，近似反射系数；1：理想地面；2：有限大地面，Sommerfeld/Norton方法；Nradl：地面屏幕上的栅格线的近似数，0或者blank表示没有栅格线；Floatingpoint:Epse：天线附近地面的相对电解质常数，blank表示理想地面；Sig：天线附近地面的导电率，单位mhos/meter，blank表示理想地面；a.F3-F6对于理想的地面，为BLANK；b.对于有限大的地面，栅格

6、线描述地面的（nradl非零），地面屏幕一般在x-y平面，中心在原点；F3：地面屏幕的半径，单位meter；F4：描述地面屏幕的栅格线的半径，单位meter;F5&F6：blank.6.天线CAD西安电子科技大学（尹应增）2007年秋EX详细叙述结构的激励，激励可以是电压源，也可以是基本的电流元或平面入射波；EXI1I2I3I4F1F2F3F4F5F6I1决定着激励源的类型：0—电压源（用电场源）；1—入射平面波，线性极化；2—入射平面波，右旋椭圆极化；3—入射平面波，左旋椭圆极化；4—基本电流元；5—电压源（current-slope-discontinuity）.a.电压源（I1=0

7、OR5）I2激励源所处的物理结构的号码I3激励源所处在第I2个物理结构的第几段，比如I3=m表示激励源处在第m段I4:1-相对于激励段和连接的网络不对称的最大导纳矩阵，将被计算和被打印出来；0-没有作用b.入射平面波（I1=1、2、3）(I2)入射平面波的θ角(I3)入射平面波的φ角(I4)1-相对于连接的网络不对称的最大导纳矩阵，将被计算和被打印出来；天线CAD西安电子科技大学（尹应增）2007年秋0-没有作用；c.基本电流元I2