自动优化按照不同的参数进行处理,在天线观察窗口选择优化菜单或在计算窗口点击优化功能。均能达到以下目标:1、电抗最小(达到谐振)
驻波比最小
增益最大
前后比最大
仰角最低
匹配电路
加载电流最大或最小
多数情况下,这些参数是交替使用的,可根据不同的着重点了选择对话框上部的滑动条,如滑动条被置于右侧,则参数被置于首要位置,反之左侧则被忽略。
如果选择无目标设置,mmana-gal 将忽略滑动条设置的重点,仅考虑加载电流的最大值。以高度和频率的角度来观察天线的特性,此项功能将对我们帮助很大。
选择“详细设置”按钮来详细设置相关信息。假如某天线具有20db的前后比,则将前后比值置为20,系统将在前后比20db的基础上,优化其他参数。
选择“波段设置”按钮,可进行波段频率和电源的指定。此项功能对于多波段天线的优化大有裨益。系统默认为单波段、单电源。
匹配电路可以是发卡匹配、电容匹配以及任意的阻抗匹配,发卡匹配的电抗 jx为负值,电容匹配的电抗jx 为正值。
电流的优化则是系统尝试获得驱动点的最大或最小值。
优化处理过程中,系统改变的天线参数如下:导线的坐标和半径导线长度、方位角和顶点单元的宽度、周长和半径。天线高度频率驱动点的电压强度和相位堆叠空间集总常数加载的参数
以上参数的变量设置,最高达128。点击类型区域并以回车键激活菜单,回车键在菜单上进行选择或在相关位置进行手工设置。
导线坐标和半径
此为基本变量,可改变x1, x2, y1, z1, y2, z2坐标和半径r 。如指定导线坐标变化,连接线在联动时也随之变化。此功能用于精细调整,单位为米,pos是单元的编号数字。
导线长度、方位角和顶点(极坐标系统)
可按照预期来用极坐标系统来改变导线的长度和角度。这个方法可很方便地于倒v形及v形八木类天线进行优化。注意:如果变更x轴,不能将振子单元的位置或间距设为变量,否则系统将不能更新优化值。
当导线坐标发生变化,与之连接的导线坐标也将随着变化。pos是单元的编号数字。步进单位为米或度。
振子单元
确定振子单元的参数在优化过程中也可以成为变量,以八木天线为例,这些参数包括振子单元的间距、每个单元的长度。对于回路天线,这些参数是间距、位置、周长等。pos.为单元序号,长度单位“米”。
集总常数加载
lc 或 r+jx均能在优化过程中成为变量。想改变振子两端的加载(如,加感dp或加装陷波器的八木天线),可使用相关的功能设置。如果同时指定电感和电容的值,则系统认为是陷波器,并维持谐振频率不变,如l值增加,则c值减小。pos为集总常数加载的序号,电感的单位为 uh. 对应电容的单位为pf. 电阻的单位ohm。
天线高度
变量单位是“米”
频率
频率单位是mhz,如果是多波段天线,则不要把频率作为变量。
驱动源
mmana-gal可变换驱动源的电压和相位。pos. 是驱动源的序号,电压单位是伏特v,相位的单位是度。
stack space
堆叠间距
单位“米”。如果设置间距值,垂直和水平间距将同时变化。
联合
如果“联合”选项赋值为0,则参数将作为无关变量自由变化。如果赋值为正数,则系统设定为具有相同数目的变量。如果赋值为负数,则系统设定为具有相同数目的负相关变量。可以应用简单的公式,系统支持的符号有+、 -、 * 和 /,并优先应用。公式举例
0 无关联(独立变量)1 与变量1相关-5 与变量5负相关 1*1.05 与变量1*1.05相关 2-1.5 与变量2-1.5相关 -3+1.2 与变量3+1.2负相关
如果优化一个多波段偶极天线的陷波器的位置,想将两个陷波器适当地移动到天线的中心。需要设置两个变量y1和 y2,这两个值确定陷波器的位置。天线的中心y值设置为0,确定y1位独立变量(联合值y1=0),y2设置为y1的否定变量(联合值y2=-1)。应用鼠标右键可自动设置联合值。此方法可以用来移动hentenna天线或tri-hat天线的中间线 步进值可以是绝对值或百分值。步进值越大则耗时较少,但不会获得最佳结果。 最大和最小确定变量的范围。可以用#和变量序号指定其他变量,如果在最大值中输入 #1,则最大值的设定将与变量1一致。 如果在八木天线的设计中未能限定间距的最大值,系统会给你提供超出想象的间距;在一个五单元的八木天线设计中,如果未能设定宽度或周长的最小值,系统将会收缩八木天线的其中一个振子,最后生成一副四单元的天线。所以,最好的办法是在天线优化过程中,从天线观察窗口内观察天线的变化。删除:删除按钮可删除光标所在之处的变量。所有单元:所有单元按钮可让系统将全部变量添加至优化变量单。单元编辑:按“单元编辑”按钮后进入,移动光标后可进行相关变量的修改,按“ok”结束。系统为优化对所选变量注册,带星号*的变量为已注册变量。绝对值步进:选中可更改步进值,不点中则默认为百分值。分辨率2度: 点中激活,mmana-gal将以2度为一个层面来计算发射波瓣,可缩短计算时间,但降低短波天线的精确度。
显示优化记录:优化处理过程可在优化记录中查询。 按下“开始”启动优化,在优化过程中你可以实时看到导线的长度、天线的形态和远场波瓣图。因为程序已经开始优化工作,所以的鼠标的反应比较迟缓。 其实说这句话完全没有必要,那就是mmana-gal在windows系统中工作,在优化过程中,你还能干些其他的工作,你可以运行两个系统,其中一个作优化,在另外以一个里进行其他的设计。
优化结果记录
因为天线设计者对天线有不同的期望和要求,所以优化过程并不对结果是否最优进行判断。点击优化记录可了解天线各项指标的相关信息。系统可容纳最多128条优化信息。可选择其中一条并返回优化窗口,所以手工选择你认为最好的天线状态。
优化的技巧
我曾尝试多种优化算法。而且已经找出如何根据算法来进行实际的天线调整。那就是每次改变一个参数,并使其达到佳。用第二个参数重复这一过程,可快速达到目的并得到良好的结果。 这一按部就班的优化过程不会永远给出真实的最佳方案,发现较好值后即可停止优化处理。如果对此结果仍不满意,改变参数后可重复优化过程。 结果取决于参数的顺序。mmana-gal首先采用第一参数进行优化,然后才是第二。所以应该将最有效的参数设置为第一变量。 追求增益经常会导致阻抗偏低,而低阻抗又使得带宽变窄,且导线耗损不能被忽略。实际生活中安装低阻抗天线是非常困难的事情,所以优化中用swr作指标则能得到合理的结果。 如果设置为两个或两个以上的波段,mmana-gal会优化每个波段并积累评估。但是只显示第一个反馈信息。 为了能在每个波段的边缘区正常工作,应设置波段的边缘频率。虽然这样会使优化过程变长且耗时过多,但我能保证你可以得到好的结果。 在分析八木-宇田天线时,矩量算法在计算速度上很很慢,所以推荐使用其他诸如使用电动势算法的分析工具。
优化目的
-如果目的是阻抗z 进入选项和设置菜单,基准swr控制板输入r和jx。设置基准swr最低,然后开始优化处理。
第二种方法,工具菜单中选择优化,选择详细设置,选择目标,对z值进行设置,输入r和jx,设置匹配电路类型然后可开始优化。注意不要改动目标swr和 jx。
-如果目的是纯电阻 进入工具菜单,选择优化,选择详细设置,选择目的,选择z,r输入数值,jx值内输入*号,选择匹配电路然后开始进行优化。不要对目标swr或 jx.进行改动。-如果目的是电抗 进入工具菜单,选择优化,选择详细设置,选择目的,选择z,jx输入数值,r值内输入*号,选择匹配电路然后开始进行优化。不要对目标swr或 jx.进行改动。-如果目的是得到谐振电压 进入工具菜单,选择优化,选择详细设置,选择目的,选中z,r值输入10000, jx输入0。设置完目标匹配电路后,开始优化。jx可输入较小数值。端馈天线, jx赋值为*。
注意:如果r 或 jx输入*号,则此值在评估中不被考虑。
-如果目的是注重发射波形 进入工具菜单,选择优化,选择详细,选择环境,方位角输入180,垂直输入90.。增益与前后比滑动条位于中心,输入期望swr值,然后开始优化。
-如果目的是宽波段天线 在波段设置窗口中设置两到三个频率点。则使swr最小化则优先于 jx最小化,因为r值变化不大(需要先期设定目标swr)。
-如果目的是保持横梁的长度 将振子的位置设为变量,注意:必须将前后振子的位置固定,换言之,仅仅应用前后两端之外的其他振子,为此应在优化窗口中的“单元编辑”中取消“距离标记”。
全部振子的优化
当在优化窗口内选择全部振子单元的优化时,mmana-gal 自动将下列参数作为变量:
回路的长度、间距(振子单元的位置)、宽度、长度、x轴宽度,间距(位置) mmana-gal分析振子单元和指定变量的相对位置,以驱动振子、反射器、引向器为顺序进行。
如果有两个或两个以上的振子单元具有相同的x值,系统认为这些导线互相连接,并使之具有关联。如果一个振子单元在宽度、长度及x轴上具有两个或两个以上的变量,系统将启动对话框询问操作者应如何处置。 mmana-gal不能自动使具有不同x坐标值的振子进行关联。在优化窗口内单击鼠标右键激活菜单,选择需要关联的振子。此项技术对于表面天线(振子长度一致并集中在同一平面)的优化非常有益。 当选择所有振子单元时,mmana-gal采用典型步进值,可根据自己的喜好对步进值进行设定,菜单上提供的仅是各变量的默认理想值。
振子单元的谐振频率
应用天线模拟来确定每个单元的谐振频率,对于建造天线至关重要。给目标单元加上馈电点,设置频率为变量,jx = 0指示谐振,所获得的频率即为谐振频率,这项功能对于八木天线引向器和反射器的长度确定,感觉非常有用。可单独dp天线的方式测量出谐振频率,长度自然也就得以确定,然后再装回横梁。