Программы серии NEC (winNEC, miniNEC, SuperNEC) и другие программные средства для анализа проволочных структур

Рассмотренные выше частные примеры электродинамического анализа ряда проволочных антенн (уединенных вибраторов, антенн «волновой канал», коллинеарных синфазных и фазированных антенных решеток) можно легко реализовать в универсальных пакетах, специально разработанных для расчета характеристик проволочных структур достаточно общего вида. К таким пакетам относятся, прежде всего пакеты серии NEC (версия для ДОС), и их многочисленные вариации на основе того же вычислительного ядра (winNEC, miniNEC, SuperNEC, MANA, и других, например AWAS).

Давая краткую характеристику этим программным средствам следует, прежде всего, отметить следующее: математическая основа всех этих пакетов – решение интегрального уравнения (системы интегральных уравнений) относительно неизвестного распределения тока (или системы токов, если речь идет об антенной решетке). При этом в вычислительном ядре присутствуют некоторые особенности, в частности пользователю есть возможность выбирать точность представления ядра интегрального уравнения (точное ядро, или т.н. приближение тонкого провода), что позволяет фактически выбирать между точностью и скоростью решения задачи. При вычислении полей излучения есть возможность учета реальных электрических характеристик земной поверхности (проводимость и диэлектрическая проницаемость). Отличительная особенность интерфейсов этих программ обусловлена современными операционными системами и постоянно прогрессируют, при этом вычислительное ядро практически неизменно. (Исключения составляют пакеты SUPERNEC и FEKO, в которых метод интегрального уравнения дополнен методом геометрической или физической оптики).

Приведем примеры представления тех или иных объектов, электродинамический анализ (рис. 11.1).

Рис.11.1 Электродинамический анализ рупорной антенны в программе SuperNEC

Рис.11.2 Электродинамический анализ зеркальной антенны в программе SuperNEC

Как видно из приведенных примеров, с помощью проволочной аппроксимации можно аппроксимировать весьма разнообразные типы антенных конструкций и других электродинамических объектов. В частности, удается моделировать характеристики антенных систем, установленных на подвижных объектах

Следует отметить, что современные программы этой серии снабжены развитым постпроцессорным разделом, позволяющим представить ближнее или дальнее поле излучения в удобной форме.