Es gibt OM, die immer wieder Antennen analysieren, aber nie eine bauen. Paralyse durch Analyse nennt man das in der Psychologie. Eine von vielen Zwangsstörungen, wie sie bei Funkamateuren vorkommen.
In der Tat ist die Analyse, beziehungsweise die Simulation von Antennen, ein komplexes Gebiet, in dem man sich leicht verlieren kann.
Aber es ist auch ein faszinierendes Gebiet und der OM kann dabei viel über Antennen lernen. Schließlich ist die Antenne nach dem Operateur das wichtigste Element einer Funkstation.
Entsprechende Programme gibt es sowohl als Freeware, wie auch als käufliche Versionen.
Auch wenn diese Antennen-Simulations-Programme von ihrer Bedienungsoberfläche her unterschiedlich ausschauen: Sie basieren alle auf einem Programm der US-Armee, das von Gerald J. Burke und Andrew J. Poggio auf Fortran anfangs der 70er Jahren programmiert wurde. Eine Programmiersprache, welche dazumal auf großen Rechenmaschinen zum Einsatz kam. PC kannte man zu dieser Zeit ja noch nicht. Dafür so komische Dinge wie Lochkarten ;-)
Dieses Programm, NEC (Numerical Electromagnetis Code), ist die Basis heutiger Programme zur Antennensimulation.
Das Programm wurde in der Folge weiterentwickelt und NEC2 ist auch heute noch die höchste lizenzfreie Version.
Allerdings hat es ein paar entscheidende Nachteile: u.a. können vergrabene Radiale und Erdpfähle nicht simuliert werden. Also nichts, was sich im Boden befindet.
NEC4, als weitere Entwicklung, hat diese Nachteile nicht mehr, doch die Lizenz ist teuer. NEC4 ist Eigentum des Lawrence Livermore National Laboratory und der University of California
Daneben gibt es noch MININEC, das anfangs 80er Jahre in Basic geschrieben wurde. Dieses Programm ist nicht so gut wie NEC bei Antennen in Bodennähe. Wie zum Beispiel bei typischen Amateurfunk-Drahtantennen, die ja in der Regel viel zu niedrig hängen und bei denen der Einfluss des Bodens eine enorm wichtige Komponente darstellt. Trotzdem bietet auch MININEC ein paar Vorteile. Es kommt zum Beispiel mit Antennen aus unterschiedlichen Elementdurchmessern besser zurecht.
Alle diese Programme funktionieren nach der Randelementmethode. Dabei wird die Antenne in einzelne Segmente zerstückelt um sie besser untersuchen zu können. Als ganzes ist sie für Rechner ungenießbar.
Doch kommen wir zu des Pudels Kern:
Eine NEC4 Lizenz können/wollen sich die meisten OM wohl kaum leisten. Daher bleiben den meisten OM folgende Alternativen.
1. MMANA-GAL, ein freies Programm, das aber auf MININEC basiert und in Bodennähe nicht sehr gut funktioniert.
2. 4NEC2, ebenfalls ein freies Programm, das auf NEC2 basiert und
3. EZNEC 5, bzw. EZNEC+ 5, das 89$ bzw. 139$ kostet.
4. Eine Reihe weiterer Programme, zum Teil für spezielle Antennensorten.
Ich habe bisher nur mit 1. bis 3. gespielt, kann also nur zu diesen Programmen meinen Senf dazu geben:
Beginnern und einfach verdrahteten Gemütern wie ich selbst, rate ich zu MMANA-GAL. Man kann damit spielen, ohne das ganze Handbuch lesen zu müssen. UKW-Yagis und Antennen auf hohen Masten werden zuverlässig simuliert und auch die Richtdiagramme von Drahtantennen in Bodennähe sind ok. Die angegeben Gewinne in diesen Fällen sind jedoch Fantasienummern. Das ist aber kein großes Unglück, da wir beim Errichten einer Antenne ja meistens keine Wahl haben. Wenn der Fahnenmast 8m misst und der Baum 9m, können wir die Antenne nicht in 20m Höhe aufhängen.
Wer komplizierter verdrahtet ist und nicht so rasch einen Krampf in seinen Gehirnwindungen bekommt, der sollte sich mit 4NEC2 anfreunden. Es basiert auf NEC2 und bietet eine überwältigende Menge an Spielmöglichkeiten. Und das Schönste daran: es ist gratis. Antennen in Bodennähe werden zuverlässiger simuliert. Es ist aus meiner Sicht das, was ich ein "Ingenieurprogramm" nenne, und die Bedienung entspricht dem meines Autoradios hoch 10, dessen Eigenarten ich übrigens bis heute noch nicht ganz verstanden habe.
Auch wenn diese Antennen-Simulations-Programme von ihrer Bedienungsoberfläche her unterschiedlich ausschauen: Sie basieren alle auf einem Programm der US-Armee, das von Gerald J. Burke und Andrew J. Poggio auf Fortran anfangs der 70er Jahren programmiert wurde. Eine Programmiersprache, welche dazumal auf großen Rechenmaschinen zum Einsatz kam. PC kannte man zu dieser Zeit ja noch nicht. Dafür so komische Dinge wie Lochkarten ;-)
Dieses Programm, NEC (Numerical Electromagnetis Code), ist die Basis heutiger Programme zur Antennensimulation.
Das Programm wurde in der Folge weiterentwickelt und NEC2 ist auch heute noch die höchste lizenzfreie Version.
Allerdings hat es ein paar entscheidende Nachteile: u.a. können vergrabene Radiale und Erdpfähle nicht simuliert werden. Also nichts, was sich im Boden befindet.
NEC4, als weitere Entwicklung, hat diese Nachteile nicht mehr, doch die Lizenz ist teuer. NEC4 ist Eigentum des Lawrence Livermore National Laboratory und der University of California
Daneben gibt es noch MININEC, das anfangs 80er Jahre in Basic geschrieben wurde. Dieses Programm ist nicht so gut wie NEC bei Antennen in Bodennähe. Wie zum Beispiel bei typischen Amateurfunk-Drahtantennen, die ja in der Regel viel zu niedrig hängen und bei denen der Einfluss des Bodens eine enorm wichtige Komponente darstellt. Trotzdem bietet auch MININEC ein paar Vorteile. Es kommt zum Beispiel mit Antennen aus unterschiedlichen Elementdurchmessern besser zurecht.
Alle diese Programme funktionieren nach der Randelementmethode. Dabei wird die Antenne in einzelne Segmente zerstückelt um sie besser untersuchen zu können. Als ganzes ist sie für Rechner ungenießbar.
Doch kommen wir zu des Pudels Kern:
Eine NEC4 Lizenz können/wollen sich die meisten OM wohl kaum leisten. Daher bleiben den meisten OM folgende Alternativen.
1. MMANA-GAL, ein freies Programm, das aber auf MININEC basiert und in Bodennähe nicht sehr gut funktioniert.
2. 4NEC2, ebenfalls ein freies Programm, das auf NEC2 basiert und
3. EZNEC 5, bzw. EZNEC+ 5, das 89$ bzw. 139$ kostet.
4. Eine Reihe weiterer Programme, zum Teil für spezielle Antennensorten.
Ich habe bisher nur mit 1. bis 3. gespielt, kann also nur zu diesen Programmen meinen Senf dazu geben:
Beginnern und einfach verdrahteten Gemütern wie ich selbst, rate ich zu MMANA-GAL. Man kann damit spielen, ohne das ganze Handbuch lesen zu müssen. UKW-Yagis und Antennen auf hohen Masten werden zuverlässig simuliert und auch die Richtdiagramme von Drahtantennen in Bodennähe sind ok. Die angegeben Gewinne in diesen Fällen sind jedoch Fantasienummern. Das ist aber kein großes Unglück, da wir beim Errichten einer Antenne ja meistens keine Wahl haben. Wenn der Fahnenmast 8m misst und der Baum 9m, können wir die Antenne nicht in 20m Höhe aufhängen.
Wer komplizierter verdrahtet ist und nicht so rasch einen Krampf in seinen Gehirnwindungen bekommt, der sollte sich mit 4NEC2 anfreunden. Es basiert auf NEC2 und bietet eine überwältigende Menge an Spielmöglichkeiten. Und das Schönste daran: es ist gratis. Antennen in Bodennähe werden zuverlässiger simuliert. Es ist aus meiner Sicht das, was ich ein "Ingenieurprogramm" nenne, und die Bedienung entspricht dem meines Autoradios hoch 10, dessen Eigenarten ich übrigens bis heute noch nicht ganz verstanden habe.
Wer etwas Geld in der Bastelkasse übrig hat und wem MMANA-GAL Spaß gemacht hat, der könnte auch ein paar Dollar ausgeben und EZNEC 5 kaufen. Möglichst die +Version. Dieses Programm bietet die Möglichkeit, zwischen NEC2 und MININEC als Basis umzuschalten. Der Umstieg von MMANA ist nicht schwer und die Möglichkeiten ebenso umfassen wie bei 4NEC2 - mit ein paar zusätzlichen Goodies. Mir hat dieses Programm bisher am meisten zugesagt.
Um euch bei der Analyse der Analyse zu helfen: hier ein Mindmap zum Thema
NACHTRAG: Peter, HB9PJT, macht mich gerade drauf aufmerksam, dass es NEC2 for MMANA gibt. Natürlich auch kostenlos. Damit wird MMANA nochmals wesentlich interessanter!
Hier der Link
Um euch bei der Analyse der Analyse zu helfen: hier ein Mindmap zum Thema
NACHTRAG: Peter, HB9PJT, macht mich gerade drauf aufmerksam, dass es NEC2 for MMANA gibt. Natürlich auch kostenlos. Damit wird MMANA nochmals wesentlich interessanter!
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