Software para simulación de Antenas Febrero 20, 2009
Posted by Francisco Sandoval in antenas, software.Tags: antenas, software
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Anteriormente hable del Mmana-Gal como una alternativa para simular cierto tipo de antenas. En esta ocasión, la idea es recopilar y resumir brevemente las opciones que se nos presentan en el entorno respecto a software para realizar la tarea de simular antenas. La verdad, existen un sin número de programas que nos permiten dicha tarea, tanto software libre como pagado, pero trataré de referirme a los más conocidos.
La ventaja de simular es que podemos tener una idea de cómo funciona la antena antes de implementarla y realizar modificaciones en el diseño, si es necesario, para lograr la máxima ganancia posible.
Antes de referirme a los programas en concreto, creo es necesario hablar algunas cosas respecto a NEC (Numerical Electromagnetics Code), que es un paquete de modelación de antenas gratuito. Existe cuatro versiones hasta la actualidad. El NEC2 emergió en 1981 y el NEC4 en 1992. NEC permite construir un modelo de antena en 3D, y luego analiza la respuesta electromagnética de la misma. NEC ha sido desarrollado para correr en varios sistemas operativos. NEC2 es particularmente efectivo para analizar modelos basados en configuraciones de alambres, pero también ciertas facilidades para modelar superficies planas. Una antena descrita en NEC2 está dada en dos partes: su estructura y una secuencia de controles. La estructura es simplemente una descripción numérica de donde se localizan las diferentes partes de la antena y cómo están conectados los alambres. Los controles le dicen a NEC dónde está conectada la fuente de RF. Una vez definidos, se modela la antena transmitida. Se debe especificar una frecuencia o rango de frecuencias de la señal de RF.
El NEC es importante puesto que en este se basan muchos de los programas destinados a simular antenas.
Dentro de los programas más conocidos para simular antenas tenemos:
1.-MMANA-GAL
MMANA es un analizador de antenas basado en el método de momentos. MMANA-GAL funciona bajo Windows, es software free, no consume muchos recursos de máquina. Es especializado en antenas hechas de conductores rectilíneos sin necesidad de plano de masa.
Algunas de las limitaciones de este programa, es el hecho que sólo puede modelizar antenas compuestas de conductores rectilíneos, y desnudos. Y aunque a mejorado en el tratamiento de la tierra o masa, no funciona bien cuando un conductor está a pocos centímetros del suelo.
La interfaz del programa es bastante simple, lo que si puede resultar un tanto complejo es la introducción de la estructura de la antena dependiendo de la misma. Permite obtener los parámetros básicos de una antena, como los diagramas de radiación, ganancia, adaptación de impedancia, etc.
2.-GAL-ANA
GAL-ANA no es software libre. Podría decirse que es una versión mejorada de MMANA-GAL, puesto que es realizado por los radioaficionados alemanes que mejoraron el MMANA, por cuanto posee características bastante parecidas a este.
3.-4NEC2
4NEC2 es un completo free Nec2, Nec4 y herramienta basada en ventanas para crear, ver, optimizar y chequear estilos de geometrías de antenas en 2D y 3D y generar, presentar y/o comparar diagramas de radiación de campo cercano y lejano. Permite al igual que la mayoría de programas para esto, hallar diagramas de radiación, acople, eficiencia, etc. Presenta ventanas independientes para la geometría, vista en 3D, plots de eficiencia, etc. Presenta también una interfaz especial Built para facilitar la construcción de los modelos de antenas.
4.-EZNEC
EZNEC, no es free, se encuentra en su versión 5.0, se presentan tres distribuciones, uná básica EZNEC, EZNEC+ y EZNEC pro. Parecido en su interfaz y proceso a seguir para simular a MMANA-GAL. El EZNEC+ está diseñado para una experiencia avanzada. La interfaz es identica a EZNEC, pero presenta mejores características, como: permite analizar antenas complejas (1500 segmentos versus 500 del programa estándar), análisis de campo lejano para polarización circular, double-precision, etc.
5.-NEC-Win Software
Nittany Scientific es la casa del NEC-Win Software que incluye: NEC-Win PLUS, NEC-Win PRO, GNEC, NEC-Win SYNTH). Es software no free.
NEC-Win Plus, desarrollado para principiantes o aficionados. Incluye diagramas en polares y rectangulares sobre impedancia y VSWR, tabulación de datos, Incluye NEC2.
NEC-Win Pro, desarrollado para investigadores e ingenieros. Incluye diagramas polares sobre la carta de Smith, tabulación de datos, y 9 diagramas rectangulares. Incluye todos los comandos y soporte de NEC2.
Los programas mostrados hasta el momento, hasta cierto punto son bastante parecidos en sus características y presentación. Los siguientes son software mucho más desarrollado y elaborado con muchas más funciones y mejor interfaz. Entre ellos tenemos:
6.-SuperNEC
SuperNEC utiliza el método de momentos electromagnéticos (EM) para la simulación, puede correr bajo plataformas Windows o Linux. Presenta una entrada GUI 3D fácil de usar basada en MatLab, hace uso de ensamblaje multi-nivel, provee una herramienta para crear la estructura inicial bastante sencilla. La salida provee toda la información necesaria para analizar antenas incluido diagramas de radiación en 3D&2D, diagrama de la carta de smith, acoplación, eficiencia, etc. SuperNEC incluye optimización de código para procesadores Intel, varios métodos de resolución rápida y ejecución en paralelo para optimizar el proceso en caso de problemas largos. SuperNEC puede ser utilizado para determinar el lugar óptimo para las antenas en estructuras como por ejemplo en aviones, etc.
No es software libre, y el costo depende del producto que se desee y de la utilización que se de al mismo, sea esta comercial o académica. El superNEC básico en versión comercial cuesta $6080 y el académico $1330. Se puede conseguir una versión Lite para utilización académica free.
7.-FEKO
FEKO, uno de los mejores pero también de los de mayor precio. Con aplicación en múltiples campos del electromagnetismo, no solo en antenas. Corre tanto en Windows como en Linux. Interfaces muy amigables, permitiendo simular un sin número de estructuras de antenas y de igual forma evaluar la distribución de campo y corriente en estructuras donde se situará la antena, como carros, aviones, efecto de antenas de celulares en seres humanos, etc. Permite evaluar un sin número de parámetros. Se puede diseñar las estructuras tanto en interfaz gráfica como por medio de código. Permitiendo realizar estructuras muy complejas. Se puede simular todo tipo de antenas, entre ellas microcinta, tomando en cuenta todas las características de los materiales y forma. Permite procesamiento en paralelo. Bueno, es un programa muy completo para estos fines.
Referencias:
[1] Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo
como descargar este programa lo necesito para hallar todo sobre una antena circular por favor me pueden responder cuanto antes
Creo que no todos los software que aqui se describen permiten simular ese tipo de antenas, pero a continuación pongo algunos de los enlaces de descarga para que puedas escoger el que más te convenga:
MMANA: http://mmhamsoft.amateur-radio.ca/files/programs/MMANA-GAL-1.2.0.20.exe
4nec2: http://home.ict.nl/~arivoors/4nec2.zip
SuperNEC versión trial: http://www.supernec.com/files/snecv2.9.zip
FEKO: http://www.feko.info/sales
hola amigaso.. estoy haciendo un proyecto en la universidad… y necesito de urgencia un programa que simule la difraccion de las ondas electromagneticas de las antenas en diferentes medios.. ya sea en construcciones de concreto u obstaculos organicos como los arboles.. haber si porfa me recomiendas uno¡¡.. gracias de antemano..
ahh.. y por favor haber si mendas unos links para descargar los manuales del nec4, el supernec y del feko..gracias
Hola Heyner, la difracción de las ondas electromagnéticas es posible simularlo en programas como el Feko o incluso el Supernec. Pero si deseas hacerlo con presición, es un poco complejo. Debes cargar los modelos de los diferentes medios. Algunos de ellos se encuentran disponibles en la página de Feko como por ejemplo: aviones, el cuerpo humano, etc. Yo en realidad no he trabajado mucho con esta parte pero se que se puede hacer.
Éxitos en tu proyecto!!!
hola Francisco; sabes intento descargar la version libre del feko, ya que no dispongo de los medios para adquirir una licencia,.. pero me responden diciendo que no estoy apto para descargar dicho software, parece ser que es necesario tener una empresa o algo por el estilo..porfa no se si me podrias mandar un link para descargarlo de otro servidor..o no se alguna otra forma de descargarlo.. mi correo es heyfis_10@hotmail.com.. te lo agredeceria muchisimo.¡¡¡¡¡
Hola, Heyner, la opción sería que descargues la versión lite, aunque la misma restringue la dificultad de los problemas que puede resolver puesto que es una versión de prueba. El link es: http://www.feko.info/sales/downloadersfolder/email_form?type=Download%20FEKO%20LITE
Tienes que completar los datos pertinentes y seguir los pasos.
Otra opción sería la request feko evaluation… http://www.feko.info/sales/downloadersfolder/email_form?type=Evaluation%20Request
la cual te da 45 días de prueba con todas las características habilitadas.
El acceso a estas licencias suele demorar uno o varios días.
Espero alguna de estas te sirva, caso contrario me avisas, para ver que otras alternativas puede darse.
Saludos cordiales
hola mire yo no soy tecnico pero tengo mucha experiencia en orientacion de antenas tanto uhf que parabolicas mi blog no es tan cientifico como el suyo pero ayudo como puedo a los cubanos que luchan por romper el bloqueo antenistico que les tiene el gobierno arriba y bueno las parabolas estan prohibidas y una opcion es la recepcion UHF que llega desde MIAMI por la cercania y demas por favor le pido que si tiene planos de antenas UHF en medidas que me pueda enviar se lo agradecere siempre y claro pondre la fuente suya como respeto eso sta descontado un saludo ….lois.
Hola Lois, la verdad si tengo algunos diseños de antenas uhf, pero el único publicado hasta ahora es: http://fralbe.wordpress.com/2008/12/09/diseno-de-una-antena-diedrica-para-uhf/ , ojala te sirva de algo. En el futuro trataré de publicar otros.
También permiteme recomendarte el blog http://www.antenared.com
Saludos cordiales!!!
hola francisco¡¡ pucha me baje el supernec del enlace que pusiste arriba, lo instale pero cuando quiero ejecutarlo me pide registrarme y manadar mis datos a un correo ya lo e hecho pero nada no me mandan ninguna licencia¡¡..y ahora que agoo¡¡ lo mismo me pasa con el feko¡¡.necesito de urgencia esos programas¡¡ dime tu como los conseguistes¡¡..tienes los instaladores??..xfa podrias subirlos a un servidor para poder bajarmelos..o tal vez me podrias recomendar otra forma como consiguir sus licencias.. lo necesito de urgencia.. gracias¡¡
Francisco
muchas graciass¡¡
hola franciasco, no se si podrias ayudarme nesecito de urgen descargar la version libre de feko y superNEC, los necesito para un proyecto de la Universidad, pero no se como le puedo hacer porque ya intente a través de los links que arriba pusiste, pero nada, envie mis datos y no me permitan descargarlo, xf ayudame no se de que otra forma los puedo conseguir. La direccion de mi correo es jasmianabel@hotmail.com
Ojala y me puedas ayudar.
Por favor, si si si…..?
hola, estoy haciendo un proyecto en mi u y necesito un programa q mustre los diagramas de radicion de las antenas inteligentes, si tu me puedes ayudar te agradeceria.
La respuesta a la petición de licencias para FEKO y Supernec suele tardar unos días, así que deben tener paciencia. Pero bueno, si la urgencia lo amerita podría tratar de ayudarles via correo…
hola Fransisco, te escribo de nuevo xq parece no has visto mi mail, si sabes donde puedo conseguir software o demo que muestren diagramas de radaicion en 3D de las antenas inteligentes. Me gustaria q me respondieras a mi mail ysabelzm@hotmail.com
Gracias
Hola Francisco, estoy trabajando con sistemas de energía radiante, radionica y ondas escalares, tecnologías censuradas de Nikola Tesla. Me gustaría ponerme en contacto contigo para comentar el tema y las posibilidades de estos sistemas.
Mi correo electronico es:
jmchuenbolon@gmail.com
Te falta uno de los más potentes junto con FEKO: CST Microwave Studio.
Hola Cristian, gracias por el comentario. Si en verdad es también uno de los más potentes. Se me paso por alto mencionarlo. No tengo el instalador para probarlo, pero podrían encontar información al respecto en la página web: http://www.cst.com
Saludos cordiales
Francisco
De nada! me gustó mucho tu artículo. Cuando uno está empezando no tiene idea donde buscar, o cuales se recomiendan. Como dices, siempre depende del tipo de aplicación que se le requiera, es mejor utilizar el Método de Momentos (como el que usa FEKO) para estructuras grandes, que funciona sólo con superficies y no con volúmenes, o Método de Elementos Finitos (como el que usa Ansoft HFSS) para estrcuturas de microondas de tamaños más pequeños, y volúmenes, con cálculos mas lentos. Yo actualmente uso HFSS para mi tesis.
Saludos!
hola oye disculpa tengo un problema con el supernec 2.9, ya lo instale y todo bien pero a la hora de agregar un assembly ->antena ->snyagi, en la ventada de comando de matlab me aparece esto:
??? Undefined function or method ’setuprop’ for input arguments of
type ’struct’.
Error in ==> mvhelpfn at 57
setuprop(FigH, ‘MoveHelp’,HelpStruc);
Error in ==> snasmbdlg at 192
mvhelpfn(dlg, hlp);
Error in ==> snyagi at 86
[obj,okay] = snasmbdlg (obj);
Error in ==> snecincb>AddAssembly at 361
strdll (‘AddAssembly’, name);
Error in ==> snecincb at 261
AddAssembly;
??? Error while evaluating uimenu Callback
y ya no corre y la verdad no se por que no se si me puedas ayudar
pues hasta hay llega y no hace nada
pienso que puede ser por la version del matlab pues es la 7 r2009a y en la pagina de supernec solo hay parche para la r2006a, que me sugiere, de antemano gracias.
Hola a todos, mi problema es el siguiente: tengo una antena yagi de 12 elementos pero no tengo ninguna de sus caracteristicas como por ejemplo la frecuencia, ancho de banda, espectro de radiacion, etc. Mi pregunta es hay algun manual o documento que alguien conozca para que yo pueda hacer las mediciones y obtener dichas caracteristicas o alugun software que me pueda ser util?
Gracias de antemano.