La modelisation d'antennes par ordinateur permet de predire les performances avant la construction, d'optimiser les dimensions et de comprendre le comportement electromagnetique. Les logiciels bases sur le moteur NEC (Numerical Electromagnetics Code) sont devenus des outils indispensables pour le concepteur d'antennes.
Les Logiciels Disponibles
Plusieurs logiciels exploitent le moteur de calcul NEC:
- 4NEC2: Gratuit, interface complete avec optimiseur integre
- EZNEC: Payant, reference dans le monde radioamateur
- MMANA-GAL: Gratuit, interface simplifiee ideale pour debuter
- AN-SOF: Version professionnelle avec fonctionnalites avancees
Principes de Base
La modelisation NEC decompose l'antenne en segments de fil. Le logiciel calcule les courants sur chaque segment et en deduit le diagramme de rayonnement, l'impedance d'entree, le gain et d'autres parametres. La precision depend du nombre de segments et de la modelisation du sol.
Le type de sol (parfait, reel, radians) influence fortement les resultats pour les antennes basses. Un sol reel avec ses caracteristiques de conductivite et permittivite donne des resultats plus realistes qu'un sol parfait idealise.
Creation d'un Modele
La definition de l'antenne commence par ses elements geometriques: coordonnees des extremites des fils, diametre des conducteurs, segmentation. Le point d'alimentation est positionne sur un segment specifique. Les conditions aux limites (sol, environnement) completent le modele.
Commencez par des modeles simples (dipole, verticale) pour vous familiariser avec le logiciel. Comparez les resultats avec les valeurs theoriques connues avant d'aborder des geometries complexes.
Optimisation
Les optimiseurs integres permettent d'ajuster automatiquement les dimensions pour atteindre un objectif: impedance cible, maximum de gain, minimum de ROS sur une plage de frequences. Ces outils accelerent considerablement le processus de conception.
Limites de la Simulation
La modelisation ne remplace pas les mesures reelles. Les interactions avec l'environnement proche (maison, arbres, lignes electriques) sont difficiles a modeliser. Les pertes dans les connexions et les materiaux reels ne sont pas toujours bien prises en compte.
"La simulation est un guide precieux, mais l'antenne reelle reste le juge final. Modelisez, construisez, mesurez, ajustez."