xnecview - Online in de cloud

PROGRAMMA:

NAAM

xnecview - Een programma voor het visualiseren van NEC2 invoer- en uitvoerbestanden

KORTE INHOUD

xnecview [Opties] bestandsnaam [bestandsnaam....]

PRODUCTBESCHRIJVING

Xnecview kan NEC2-invoer (structuur van het antennemodel) en uitvoergegevensbestanden visualiseren
(versterking als functie van richting, versterking en impedantie als functie van frequentie).
Structuur en versterking worden weergegeven als een driedimensionaal beeld dat kan worden geroteerd door de
muis. Het programma bepaalt het type gegevens (invoer of uitvoer) uit de bestanden
zich.

Meer informatie en enkele voorbeelden zijn te vinden op internet op
http://www.cs.utwente.nl/~ptdeboer/ham/xnecview/

GEBRUIK

Op de opdrachtregel verwacht het programma een of meer bestandsnamen te vinden, die elk
ofwel NEC2-structuur (invoer) gegevens, of uitvoergegevens (impedantie en stralingspatroon). De
programma bepaalt het type gegevens uit de gegevens zelf. Afhankelijk van de gevonden gegevens
in de opgegeven bestanden worden één of twee vensters geopend. Venster 1 toont een 3D-plot van de
structuur (draden etc.) van de antenne, en/of de ruimtelijke verdeling van de straling.
Venster 2 toont een reeks grafieken van verschillende grootheden (SWR, versterking, enz.) als functie van
frequentie.

venster 1
Dit venster toont de structuur van de antenne en/of het versterkingspatroon. Aanvankelijk de Z-as
wijst naar boven, de X-as wijst naar linksonder en de Y-as wijst naar rechtsonder (tenzij
u deze instellingen in de broncode hebt gewijzigd).

De weergave kan als volgt met de muis worden gemanipuleerd:

draaien beweeg de muis terwijl u de linkerknop ingedrukt houdt (houd bovendien CTRL ingedrukt).
om slechts een gedeeltelijk beeld te slepen voor hogere snelheid)

zoom beweeg de muis omhoog/omlaag terwijl u de middelste knop ingedrukt houdt (houd bovendien CTRL ingedrukt
ingedrukt om slechts een gedeeltelijk beeld te slepen voor hogere snelheid); alternatief: klik
linkermuisknop om in te zoomen of rechtermuisknop om uit te zoomen.

beweging beeld
beweeg de muis terwijl u de rechterknop ingedrukt houdt (houd bovendien CTRL ingedrukt).
om slechts een gedeeltelijk beeld te slepen voor hogere snelheid)

go terug naar origineel view
klik op de middelste muisknop

De weergave kan ook worden gedraaid met behulp van de pijltoetsen. Met de toetsen PageUp en PageDown selecteert u a
verschillende frequentie, als stralingsgegevens op meer dan één frequentie beschikbaar zijn.

De bovenkant van het venster bevat een reeks knoppen en andere indicatoren; van links naar rechts
dit zijn:

ophouden om het programma te stoppen; sneltoets: Q

herladen om de bestanden opnieuw te laden; sneltoetsen: R en .

exporteren voor het opslaan van de afbeelding als een (ingekapseld) PostScript- of PNG-bestand.

none/struct/+tags/currents/animatie
schakelt de weergave van de antennestructuur in en uit; in '+tags'-modus, segmenttag
Er worden ook cijfers weergegeven (wat handig kan zijn bij het wijzigen van een antenne
structuur). Voor weergave van stromingen en animaties, zie hieronder.

geen/plak/frame/ondoorzichtig/bijna
schakelt de weergave van het versterkingspatroon in of uit: er wordt geen weergegeven, of alleen segmenten in de
coördinaatvlakken, of de gehele 3D-structuur (uiteraard afhankelijk van de
beschikbaarheid van gegevens in het uitvoerbestand van NEC, en dus uiteindelijk naar de gebruikte RP-kaarten
in het invoerbestand). De 3D-structuur kan worden weergegeven als een draadgaas (dwz
transparant), of als een ondoorzichtig oppervlak (dwz zonder verborgen lijnen); het laatste
geeft meestal een duidelijker beeld, maar is vaak wat langzamer en is niet beschikbaar
als de NEC-uitvoergegevens geen thetabereik van 0 tot 90 of 180 graden bestrijken, en
een phi-bereik van 0 tot tussen 270 en 360 graden; merk op dat het versterkingsoppervlak is
alleen ondoorzichtig ten opzichte van zichzelf, niet voor andere elementen van de foto, zoals de antenne
structuur. Voor weergave van nabije velden, zie onder 'animatie' hieronder.

lin.P/lin.V/arrl/log
schakelt versterkingsschaling in of uit (lineair in vermogen, lineair in spanning, ARRL-stijl, of
logaritmisch met -40 dB in het midden).

totaal/hor./vert./lhcp/rhcp/kleur
bepaalt de omgang met de polarisatie van straling: of de getoonde versterking dat is
volgens het totale vermogen, ongeacht de polarisatie, of alleen de
horizontaal/verticaal/links cirkelvormig/rechts cirkelvormig component. Kiezen
"kleur" toont ook het totale vermogen, maar gebruikt kleur om aan te geven of de straling aanwezig is
is meestal lineair gepolariseerd, of lhcp of rhcp. Deze instelling heeft ook invloed op de
versterking-vs-frequentiegrafieken in venster 2, en de stromen worden weergegeven in venster 1 (zie
hieronder).

X, Y en Z
weergave roteren om respectievelijk langs de X-, Y- of Z-as te kijken. Een winstschaal zal dat wel doen
verschijnen, met lijnen op verschillende versterkingsniveaus. Al deze winsten hebben betrekking op
de maximale winst in de gehele set uitvoergegevens.

Hoewel xnecview vrij liberaal zou moeten zijn in het accepteren van uitvoergegevens van NEC, zou je dat misschien willen
om te beginnen door deze regel (kaart) in uw invoer te gebruiken:
Rp 0, 37, 72, 1000, 0, 0, 5, 5
Dit geeft NEC de opdracht om de winst met intervallen van 5 graden te berekenen.

venster 2:
Dit venster bevat grafieken van verschillende hoeveelheden als functie van de frequentie, als de NEC
uitvoerbestand bevat gegevens voor verschillende frequenties. De volgende hoeveelheden kunnen zijn
uitgezet:

SWR

vast en denkbeeldig deel of de invoer impedantie

fase en omvang of de invoer impedantie
Als de antenne meerdere bronnen heeft, worden alleen SWR en impedantie uitgezet
de gegevens van welke bron dan ook als eerste in het uitvoerbestand verschijnen.

maximaal krijgen en overeenkomstig voorkant / achterkant verhouding
De winst zoals uitgezet is de maximale winst die wordt waargenomen over het gehele stralingspatroon;
dit is misschien niet de richting waarin de antenne zou moeten uitstralen! De
De voor/achter-verhouding is slechts de verhouding tussen de maximale waargenomen winst en de winst in de
precies tegenovergestelde richting; nogmaals, dit is misschien niet de voor-/achterverhouding die u heeft
geïnteresseerd in bijvoorbeeld of de hoofdkwab verhoogd is, zodat de 'achterwaartse' richting wijst
in de grond.

Als een specifieke polarisatie (in plaats van totaal vermogen) is gekozen (op bevel
lijnoptie of via de knop in de bovenste rij van venster 1), heeft dit ook invloed op de
grafiek. Er verschijnen dan twee versterkingslijnen: een ononderbroken lijn die de versterking in de geselecteerde lijn aangeeft
polarisatie en een stippellijn die de totale versterking weergeeft (ter vergelijking). Ook twee
Er verschijnen f/b-lijnen: voor beide is de frontstroom alleen de geselecteerde polarisatie
component, terwijl de backpower ook de geselecteerde polarisatie is (ononderbroken lijn), of
het totale vermogen (stippellijn).

richting (phi en thèta) of maximaal krijgen

vwinst en overeenkomstig voorkant / achterkant verhouding
Dit is de winst in de richting van de kijker (zoals ingesteld door het beeld naar binnen te draaien).
venster 1) en de bijbehorende voor/achter-verhouding.

De rij knoppen bovenaan heeft de volgende functies:

ophouden om het programma te stoppen; sneltoets: Q

herladen om de bestanden opnieuw te laden; sneltoetsen: R en .

exporteren voor het opslaan van de afbeelding als een (ingekapseld) PostScript- of PNG-bestand.

Z0=... voor het instellen van de referentie-impedantie voor SWR-berekeningen; bovendien de
impedantiegrafieken zijn beperkt tot 20*Z0.

maximale winst, vga, SWR, Re/Ik ben, phi/abs, en dir
voor het schakelen tussen de weergave van de grafieken.

Ten slotte, als er gegevens over het stralingspatroon beschikbaar zijn, wordt een verticale lijn over de gehele hoogte van
het venster toont de frequentie waarmee het stralingspatroon in het andere venster wordt weergegeven
raam. Met een muisklik of sleep, of de toetsen PageUp, PageDown en pijltjestoetsen, een andere
frequentie kan worden gekozen.

Display of actueel verdeling:
Venster 1 kan ook worden gebruikt om de verdeling van de stroom in de stroom weer te geven
antennedraden, als deze informatie beschikbaar is in de NEC-uitvoerbestanden; standaard is het
is, maar kan worden uitgeschakeld door een 'PT'-kaart in de NEC-ingang. Deze weergave is ingeschakeld
door 'currents' te selecteren in het none/struct/+tags/currents menu. Dan de dikte van
elk draadsegment geeft de grootte van de stroom aan die daar vloeit, terwijl de kleur
geeft de fase aan. Onderaan het venster verschijnen een paar extra bedieningselementen: twee schuifregelaars
voor het veranderen van de kleuren en het schalen van de diktes, en enkele knoppen die worden besproken
hieronder.

In tegenstelling tot wat zou kunnen worden verwacht, zijn de omvang en fase van de stroom zoals weergegeven
niet noodzakelijkerwijs direct de waarden die aanwezig zijn in het NEC-uitvoerbestand. Het nemen van die gegevens
direct zou doorgaans niet resulteren in een betekenisvolle weergave, aangezien er een hoek van 180 graden is
faseambiguïteit: als de eindpunten van een draad worden verwisseld, dan is de 'positieve richting'
in die draad is omgekeerd, dus de door NEC berekende fase verandert zelfs met 180 graden
hoewel de antenne en zijn eigenschappen niet veranderen. Daarom verdient het de voorkeur
projecteer de stroom in elk segment op een bepaalde referentierichting, bijvoorbeeld horizontaal. De
resultaat hiervan is een maatstaf voor de bijdrage van dat segment aan het horizontale vlak
gepolariseerde straling van de antenne. De feitelijk gebruikte polarisatie is de gekozen polarisatie
via de polarisatieknop in de bovenste rij; door daar "totaal" te kiezen (standaard), wordt de
projectiewerking uitgeschakeld, dus er worden 'ruwe' fasen en grootheden gebruikt. Als links- of rechts-
handcirculaire polarisatie is geselecteerd, wordt de projectie ook niet uitgevoerd, maar elke
stroom krijgt een extra faseverschuiving evenredig met de hoek waarin de projectie loodrecht staat
aan de kijkrichting maakt met horizontaal.

Eigenlijk is de weergegeven fase zoals hierboven besproken nog steeds niet erg interessant. Overwegen
het volgende: als een segment verder verwijderd is van het doel waar de antenne zich bevindt
zou moeten uitstralen dan een ander segment, dan zal de straling uit het eerstgenoemde segment dat ook doen
een grotere vertraging oplopen voordat ze het doel bereiken dan de straling van laatstgenoemde
segment. In feite introduceert dit een nieuwe faseverschuiving, waarvan de waarde afhangt van de
positie van de segmenten in de ruimte. Xnecview kan dit effect compenseren door
het berekenen van deze extra faseverschuiving in de richting naar de kijker toe (dat wil zeggen:
loodrecht op het scherm); deze optie kan met de eerste knop worden in- en uitgeschakeld
op de onderste rij.

De tweede knop vergrendelt de richting die wordt gebruikt bij de berekening van de faseverschuiving; het gebruik ervan kan
het beste uit te leggen aan de hand van een voorbeeld. Beschouw een yagi-antenne die langs de X-as is gericht.
Om vervolgens de juiste faseverschuiving te krijgen, moet je het beeld zo draaien
de X-as wijst naar de kijker. Helaas zijn alle elementen in die oriëntatie hetzelfde
achter elkaar, dus het is onmogelijk om ze van elkaar te onderscheiden om ze te vergelijken
kleuren. Dit probleem wordt opgelost door op de 'lock'-knop te drukken om de faseverschuiving te vergrendelen
berekenen en vervolgens de antenne draaien naar een richting waarin de elementen zich bevinden
te onderscheiden.

Geanimeerde tonen of stromen, lasten en in de buurt gebieden:
Antennes zoals gemodelleerd door NEC worden aangedreven door een bron (of meer dan één) die een
spanning of stroom naar de antenne, sinusoïdaal variërend in de tijd. Bijgevolg is de
stromen in de antennedraden, de ladingen op de draden, en ook de elektrische en
magnetische velden in de omringende ruimte variëren tegelijkertijd ook sinusoïdaal in de tijd
frequentie als drijvende kracht, maar mogelijk met een andere fase. De weergave van de
stromen zoals beschreven in de vorige sectie vertegenwoordigen deze in de tijd variërende stromen door
hun amplitude (dikte in de afbeelding) en fase ten opzichte van de bron (kleur in de afbeelding).
afbeelding).

Voor sommige doeleinden is dit niet erg intuïtief. Daarom kan xnecview ook de
stromen (en ladingen en veldsterktes) precies zoals ze in de tijd variëren: een animatie.
Kortom, het proces dat in werkelijkheid plaatsvindt met een frequentie van duizenden of meer cycli
per seconde wordt vertraagd tot een frequentie van ongeveer 1 cyclus per seconde, en wel met die snelheid
de stromen en kosten worden weergegeven.

De geanimeerde weergave van stromen en ladingen wordt mogelijk gemaakt door 'animatie' te selecteren in het menu
none/struct/+tags/currents/animatie menu. Vervolgens wordt elk segment van elke draad vervangen door
een korte blauwe lijn, waarvan het ene uiteinde zich in het midden van de draad bevindt, terwijl het andere uiteinde
geeft de richting en (relatieve) grootte van de stroom aan. Verder rond elk
segment wordt een vierkant getekend. Dit vierkant vertegenwoordigt de lading die op dat segment is opgebouwd.
De grootte van het vierkant is evenredig met de grootte van de lading, terwijl de kleur
toont het teken: cyaan voor positieve lading, magenta voor negatief.

De geanimeerde weergave van het elektrische en magnetische veld nabij de antenne wordt gekozen door
door 'near' te selecteren in het menu none/slice/frame/near. Dan op elk punt waarvoor dichtbij
veldgegevens worden gevonden in het NEC-uitvoerbestand, er worden drie gekleurde lijnen (vectoren) getekend. A
rode geeft de richting en (relatieve) grootte van het elektrische veld aan, en
groene geeft de richting en (relatieve) grootte van het magnetische veld aan. Van
de elektrische en magnetische veldvectoren, de zogenaamde Poynting-vector, worden berekend, en
geel weergegeven. Deze vector kan worden geïnterpreteerd als de stroom van energie; zie een leerboek
over elektromagnetische theorie voor details.

Wanneer een of beide geanimeerde displays zijn geselecteerd, wordt er een extra set bedieningselementen weergegeven
verschijnt onderaan het venster. De linker vier hiervan zijn schuifregelaars om de
schaling van (van links naar rechts) stromen, ladingen, elektrische en magnetische veldsterkte.
Rechts hiervan wordt een aan/uit-bediening met het label 'P' weergegeven, die bepaalt of en
niet de Poynting-vectoren worden getekend. De meest rechtse schuifregelaar regelt de snelheid van de
animatie: als uw computer snel genoeg is, is het getal bij de schuifregelaar het getal van
geanimeerde cycli per seconde. Door deze schuifregelaar op 0 te zetten of op de 'z'-toets te drukken, wordt de
animatie kan worden bevroren. Vervolgens kan de fase heen en weer worden gewijzigd door '<' en te typen
'>' op het toetsenbord.

Het is duidelijk dat xnecview alleen stromingen, ladingen en nabije velden kan weergeven als dergelijke informatie aanwezig is
beschikbaar in het NEC-uitvoerbestand dat wordt gevisualiseerd. Zoals eerder in deze handleiding besproken,
het opnemen van stromen wordt geregeld door de PT-kaart in de NEC-ingang. Het opnemen van
laadinformatie wordt beheerd door de PQ-kaart en de berekening van bijna-elektrische en
magnetische velden worden respectievelijk bestuurd door NE- en NH-kaarten. Voorbeelden zijn:
PQ 0, 0
NO 0, 1,20,20, 0,0.05,0.05, 0,0.05,0.05
NH 0, 1,20,20, 0,0.05,0.05, 0,0.05,0.05
Deze instrueren NEC om de kosteninformatie op te nemen en de nabije velden te berekenen
20 x 20 punten in een raster met stapgrootte 0.05, in het YZ-vlak. Voor meer informatie zie
NEC-documentatie.

OPDRACHTREGEL OPTIES

Bij normaal gebruik van xnecview kunnen opdrachtregelopties (anders dan de namen van de bestanden die moeten worden
weergegeven) zijn zelden nodig. Ze kunnen echter handig zijn om xnecview snel binnen te halen
de gewenste staat, of om xnecview te gebruiken voor niet-interactieve, geautomatiseerde generatie van plots.

Opdrachtregelopties kunnen niet alleen worden opgegeven op de opdrachtregel waarmee xnecview is
gestart, maar ze kunnen ook als CM-kaart (lijn) in het NEC-invoerbestand worden ingebed
lezen. Om ervoor te zorgen dat de inhoud van een CM-kaart wordt herkend als xnecview-opties, moet de CM
kaart moet vóór deze opties het woord xnecview: (inclusief de dubbele punt) bevatten.

De volgende opties zijn beschikbaar:

-H, --help
gebruiksinformatie weergeven

--structuur
stel structuurweergave in op 'struct'

--labels stel structuurweergave in op 'struct+tags'

--stromen
structuurweergave instellen op 'stromen'

--animatie
zet structuurweergave op 'animatie'

--plak
stel de stralingsweergave in op 'slice'

--kader
stel de stralingsweergave in op 'frame'

--ondoorzichtig
stel de stralingsweergave in op 'ondoorzichtig'

--in de buurt stel de stralingsweergave in op 'near field'

--linkracht
stel de stralingsschaal lineair in vermogen in

--linspanning
stel de stralingsschaal lineair in spanning in

--arrl stel de stralingsschaal in op ARRL-stijl

--log stel de stralingsschaal in op logaritmisch

--pol=x
kies voor polarisatie; x kan total, hor, vert, lhcp, rhcp of color zijn.

--qschaal num
kostenschaal instellen (animatie)

--schaal num
stroomschaal instellen (animatie)

--escale num
elektrische veldschaal instellen

--hschaal num
magnetische veldschaal instellen

--verbergen
verberg Poynting-vector in nabije veldweergave

--afr num
animatiefrequentie instellen (Hz)

--een fase num
animatiefase instellen (graden)

--een update num
stel het animatie-update-interval in (milliseconden). De standaardwaarde is 100, maar langzaam
computer en/of bij een grote dataset kan het handig zijn om het update-interval in te stellen
hoger. Omgekeerd is op een snelle computer en met een eenvoudige dataset een kleinere
instelling zorgt voor een soepelere beweging.

--freq num
frequentie instellen (MHz)

--z0 num
referentie-impedantie instellen (ohm)

--expep bestandsnaam
geen X11-weergave, exporteer gewoon de afbeelding naar een .eps-bestand

--expng
geen X11-weergave, exporteer gewoon de afbeelding naar .png-bestand (alleen beschikbaar indien gekoppeld aan
de libpng-bibliotheek)

--weergave phi, theta, zoom, trx, proberen
kijkrichting en zoom instellen

Opmerking: als u 'v' in venster 1 typt, worden de huidige waarden voor al deze instellingen naar het
standaard uitvoer.

Gebruik xnecview online met behulp van onworks.net-services