Антенна харченко онлайн калькулятор: Онлайн калькулятор антенны харченко для цифрового тв в Нижнем Новгороде: 550-товаров: бесплатная доставка, скидка-80% [перейти]

При желании T_sky и T_earth нажмите кнопку Read … , чтобы прочитать файл 3D-данных. Вы можете следить за ходом вычислений, отмечая изменяющийся текст строки состояния в нижнем левом углу окна Excel, где обычно отображается ГОТОВО. Вот увидишь:

Открытие файла pf3 [или csv] …
Копирование из файла pf3 [или csv] …
Коэффициент усиления / температуры …
Расчет строк …

Заполнение большего количества строк…
или
Удаление неиспользуемых строк …

После завершения расчетов отображаются несколько показателей общего назначения, включая максимальное усиление в 3D, среднее усиление, направленность, среднее усиление в заднем полушарии и средний уровень боковых лепестков в заднем полушарии.

Обратите внимание, что в то время как направленность равна (в единицах дБ) максимальному усилению минус среднее усиление по всем направлениям , средний уровень боковых лепестков заднего полушария [RH] [MSL] равен максимальному усилению минус , только среднее усиление заднего полушария .В этом контексте «задняя» означает полусферу трехмерной диаграммы направленности, противоположную главному переднему лепестку. Для получения дополнительной информации об этих и других условиях см. Документ IEEE, это Документ Cisco, и это Презентация ARRL.

В радиолюбительской литературе направленность также известна как RDF (согласно W8JI), а RH MSL также известна как DMF (согласно ON4UN). См. Главу 7, разделы 1.8, 1.9, 1.10 в Low-Band DXing 4-го или 5-го изданий ON4UN. Если данные трехмерного рисунка не для свободного пространства, тогда «заднее полушарие» на самом деле является «задней квадрисферой» или «задним полушарием».

Используя введенные настройки T_sky / T_earth, различные результаты температуры антенны будут показаны в таблице «Current». Метрики общего назначения дублируются внизу таблицы. (Если данные трехмерного рисунка не предназначены для свободного пространства, будут рассчитаны показатели общего назначения, описанные выше, но расчет температуры производиться не будет.)

При каждой операции чтения файла прежние записи в таблице «Текущая» автоматически переносятся в таблицу «Предыдущая».Таким образом, вы можете легко сравнить ответ для двух разных антенн или для одной и той же антенны с разными уровнями плотности сегментации в модели.

Вы также можете просмотреть диаграмму, которая показывает отношение усиления антенны к температуре (G / Ta) или коэффициент внешнего шума (Fa) для файлов «Текущий» и «Предыдущий». Коэффициент внешнего шума Fa рассчитывается как 10 * Log10 (T_pattern / 290). Для получения дополнительной информации см. Раздел 2 настоящего документа. Документ ITU. (Обратите внимание, что некоторые изображения на этой веб-странице показывают Fa, рассчитанный по предыдущей формуле.)

На изображении выше обратите внимание, что антенны предназначены для двух разных диапазонов с двумя разными настройками для T_sky / T_earth. Это было сделано просто для иллюстрации. Также обратите внимание, что если опция коррекции KF2YN включена (см. Следующий раздел), на графике будет показана третья линия кривой.

Дополнительная кнопка Read … рядом с диаграммой позволяет легко быстро сравнивать несколько антенн, если нет необходимости изменять температуру T_sky / T_earth.Или просто прокрутите до основной кнопки Read … , если вам нужно изменить T_sky / T_earth для следующего файла, который должен быть прочитан.

Для некоторых конфигураций антенн, особенно Yagis с элементами, управляемыми петлей или изогнутыми диполями, различные ограничения NEC затрудняют или делают невозможным достижение среднего усиления ровно 1 для модели без потерь. Чтобы решить эту проблему, Брайан Кэйк, KF2YN, разработал алгоритм, который может корректировать вычисленное усиление антенны и температуру с учетом данных «Без потерь» и «С потерями» для идентичной модели антенны.Алгоритм KF2YN может использоваться, когда Среднее усиление меньше 1 или больше 1 .

Используя преимущества наличия таблиц «Текущая» и «Предыдущая», в инструмент XLGTa был включен алгоритм коррекции KF2YN. Никаких специальных действий не требуется, кроме как сначала прочитать файл «С потерей»; обычно файл создается с потерями в проводе, установленными на Алюминий. Затем прочтите файл «Без потерь» для той же антенны; файл, созданный с нулевыми потерями в проводе. После этого рассчитанные результаты «Без потерь» будут в таблице «Текущая», а результаты «С убытками» будут автоматически перенесены в таблицу «Предыдущая».

Используя информацию из обеих таблиц, «Скорректированные» данные будут показаны в третьей таблице. Вот пример с удаленной средней частью каждой таблицы для краткости.

При использовании коррекции KF2YN важно, чтобы файлы данных «С потерями» и «Без потерь» создавались с одинаковой плотностью сегментации , поскольку изменение сегментации обычно приводит к изменению частотной характеристики. Файлы «С потерями» и «Без потерь» должны быть идентичными, за исключением потери проводов.

Если вы случайно измените порядок чтения файла «С потерями» (следует читать первым) и файла «Без потерь» (следует прочитать вторым), вы увидите другой красное предупреждение вверху таблицы «Исправлено».

Если таблицы «Текущая» и «Предыдущая» не относятся к одной и той же антенне, вы можете просто игнорировать таблицу «Исправлено», поскольку в этом случае алгоритм KF2YN не применяется. При желании вы можете отключить исправления KF2YN с помощью флажка; тогда вся «Исправленная» таблица будет пустой.

Если вы хотите сохранить исправленные данные, возможно, для сравнения с другими антеннами, используйте кнопку Добавить … , расположенную чуть ниже таблицы «Исправлено». Для удобства справа от таблицы расположена дополнительная кнопка Добавить … . Можно использовать любую кнопку. Также для удобства инструкции по использованию коррекции KF2YN показаны в столбце AQ рабочей книги XLGTa справа от таблицы.

Алгоритм коррекции KF2YN реализован в онлайн-калькулятор JavaScript разработан Хартмутом Клювером, DG7YBN.При желании вы можете использовать этот онлайн-калькулятор для проверки вычислений XLGTa. Например, используя данные с иллюстрации выше:

Обратите внимание, что отображение среднего коэффициента усиления до пяти знаков после запятой действительно не может быть оправдано с учетом точности значений дБи в файлах данных. Пятый десятичный знак показан только для точного сравнения с онлайн-калькулятором DG7YBN.

Когда Среднее усиление равно единице (без потерь), программа дает правильные результаты. Если оно значительно отклоняется от этого значения, результаты будут ошибочными, и [модель] следует изменить, если это возможно. Следует приложить все усилия, чтобы исправить проблему. … Если невозможно уменьшить среднее усиление почти до единицы (ноль дБ), усиление можно скорректировать с достаточной точностью путем вычитания среднего усиления в дБ из сообщенной напряженности поля в дБи.

Как оказалось, алгоритм KF2YN также может выполнять коррекцию «псевдо-AGT». Вместо того, чтобы читать файл данных «Без потерь», за которым следует файл «Без потерь», просто прочтите файл «Без потерь» дважды подряд. На изображении ниже обратите внимание, что скорректированное максимальное усиление (18.90 дБи) равно нескорректированному максимальному усилению (19,10 дБи) за вычетом нескорректированного среднего усиления (0,20 дБ). Также обратите внимание, что скорректированный T_loss равен 0 K, а скорректированный T_total [Tant] равен нескорректированному (Sum) T_pattern для всех углов наклона альфа-канала.

Обратите внимание, что приведенные выше расчеты действительны для только в том случае, если и «Текущая», , и «Предыдущая» таблицы содержат данные для модели без потерь. В файлах 3D-шаблонов нет ничего, что указывало бы на то, относятся ли данные к модели «с потерями» или «без потерь», поэтому пользователь должен решить, применимы ли расчеты «Коррекция теста среднего усиления (по KF2YN)». или не.

Кнопку Добавить … можно использовать для сохранения исправленных результатов на сводной таблице, как и раньше. Итак, если вы должны были прочитать файл «С потерями», а затем файл «Без потерь», нажмите кнопку Добавить … , прочтите тот же файл «Без потерь» еще раз и нажмите Добавить … Снова нажмите кнопку, у вас будет запись результатов «KF2YN исправлено с убытком» и результатов «AGT исправлено без потерь». В приведенном ниже примере строки 9 и 11.

Если вас не интересуют неисправленные результаты, вы можете удалить целые строки.В приведенном выше примере строки 7, 8 и 10. Или просто скопируйте строки 9 и 11 в другую книгу.

Выходные данные: Л. Чебик много писал о среднем усилении и тесте среднего усиления. здесь, здесь и здесь. Он также писал по теме тестирования сходимости. здесь и здесь.

При использовании 4nec2 простой способ временно обнулить потери в проводе — включить опцию «Run Average Gain Test» в диалоговом окне Generate.Это может быть удобнее, чем удаление потерь в проводе с помощью одного из редакторов NEC. Не забудьте снять галочку для будущих расчетов.

В окне EZNEC Wires вы можете использовать Wire> Auto Seg> Conservative, чтобы установить плотность сегментации для всех проводов примерно на 20 сегментов на длину волны при текущей частоте .

Если вы временно удвоите частоту, выполните Auto Seg, а затем верните частоту к исходному значению, вы можете изменить плотность сегментации до 40 сегментов на длину волны без необходимости вручную вводить новое количество сегментов для каждого провода.Для еще большей плотности сегментации просто используйте более высокую временную частоту.

С AutoEZ вы можете автоматизировать этот процесс.

На вкладке «Провода» нажмите кнопку AutoSeg и назначьте сегменты S на длину волны (или любое другое имя переменной по вашему выбору). Затем на вкладке Calculate настройте «переменную развертку» на S , все с той же частотой. Включите опцию «Включить 3D-данные в расчеты», и вы увидите, как изменяется Среднее усиление при изменении плотности сегментации.

Предположим, вы хотите сделать снимок одной из таблиц для документации. Начните с выбора (перетаскивая с зажатой левой кнопкой мыши) всех ячеек в нужной таблице. Например, чтобы захватить таблицу «Текущая», выберите ячейки с T1 по AA29. После выбора этих ячеек дальнейшие действия зависят от того, какую версию Excel вы используете.

• В Excel 2010 и новее: на вкладке «Главная» ленты в группе «Буфер обмена» щелкните стрелку рядом со значком «Копировать» и выберите «Копировать как рисунок».
• В Excel 2007: на вкладке «Главная» ленты в группе «Буфер обмена» щелкните стрелку под кнопкой «Вставить», выберите «Как рисунок», затем «Копировать как рисунок». Почему «Копировать как изображение» находится под кнопкой «Вставить», известно только Microsoft.
• В Excel 2003 и более ранних версиях. Удерживая нажатой клавишу Shift, щелкните «Правка» в строке меню, затем выберите «Копировать изображение».

Выберите параметры «Как показано на экране» и «Растровое изображение», затем нажмите «ОК».Затем вы можете вставить растровое изображение в Word, PowerPoint, MS Paint или любое другое приложение, которое принимает растровые изображения.

Вы можете использовать эту же технику, чтобы сделать снимок диаграммы. Щелкните границу диаграммы, чтобы выбрать ее вместо диапазона ячеек, затем выполните указанные выше действия. После того, как вы сделали копию, нажмите Esc или щелкните любую ячейку; в любом случае будет «отменить выбор» диаграммы.

Чтобы увидеть точное значение G / Ta или Fa на диаграмме для любого угла наклона альфа, просто наведите указатель мыши на одну из кривых диаграммы.Значение ближайшей точки появится в небольшом окне подсказок графика. Например, чтобы увидеть значение G / Ta при угле наклона 30:

В Excel 2007 только вы должны сначала щелкнуть границу диаграммы, прежде чем указывать на линию трассировки. Для всех других версий Excel в этом нет необходимости.

Когда вы прокручиваете вправо, чтобы увидеть «Исправленную» таблицу или просмотреть диаграмму, вы можете обнаружить, что, когда вы прокручиваете назад влево, вы «перебрасываете» желаемый левый столбец.В этом случае вы можете скрыть столбцы A: K с помощью кнопки, расположенной примерно в ячейке R38.

Если столбцы A: K скрыты, вы можете выполнить прокрутку «до упора влево», и крайний левый столбец будет столбцом M.

Если вам интересно, что случилось со столбцом L, просто перейдите на лист «Сводка показателей» и установите желтый флажок. Это покажет две дополнительные вкладки листа вместе со столбцом L на первом листе.

Таблицы занимают 29 рядов, а верхний ряд имеет двойную высоту.Если вы работаете с ограниченным размером экрана и у вас установлена ​​более новая версия Excel, вы можете свернуть ленту, чтобы увеличить область просмотра. Вы можете сделать это следующим образом:

Подробные инструкции см. Показать или скрыть ленту в Office.

Однако есть одно очень незначительное различие, которое может проявляться как небольшое расхождение в результатах при использовании точно таких же данных трехмерной диаграммы направленности. Другими словами, когда значения дБи FFTab .txt для AGTC_2lite и OpenPF .pf3 дБи для XLGTa идентичны.

Для проведения расчетов необходимо разделить трехмерную радиационную сферу на небольшие «участки» площади поверхности.Эти участки поверхности измеряются в стерадианах. Сумма всех значений стерадиана участка поверхности должна равняться точно 4π, то есть площадь поверхности сферы, имеющей радиус 1 единицу.

В серии программ AGTC используется формула « дифференциал твердый угол», как показано в этом отрывке из Геометрия излучения:

Обратите внимание, что в формуле для площади пятна dA ​​используется символ «почти равно» (≈). Формула точна только в том случае, если размер шага как theta (θ), так и phi (φ) бесконечно мал.Поскольку в программах СЛКП используется размер шага в 1 градус, что действительно мало, но не бесконечно мало, сумма всех участков пятна не совсем 4π для полной сферы. Вместо этого сумма составляет 99,9975% от 4π.

Жан-Пьер, F5FOD, упоминает об этом небольшом различии на странице 21 из Dubus # 1, 2017:

Почему такая крошечная дельта? Поскольку, в отличие от dθ, dφ, Δθ, Δφ [размер шага в 1 градус для θ и φ] не являются бесконечно малыми величинами. Отсюда трапеции… не точно следуйте красной кривой. Таким образом, мы упускаем небольшой процент поверхностей.

Это тот же метод, который используется в коде Fortran для двигателей NEC-2 и NEC-4 для вычисления среднего усиления. Использование этого альтернативного метода для расчета размера каждого участка поверхности означает, что сумма будет равна , точно 4π, даже при использовании больших размеров шага, таких как 2, 3 или 5 градусов.

Так как же эта невероятно маленькая разница проявляется в результатах? Вот сравнение 6-метровой модели Yagi, разработанной KF6A.

Когда небольшое расхождение в площади поверхности сочетается с относительно большими температурами T_sky / T_earth, типичными для 50 МГц, разница между использованием формулы « Differential Solid Angle» и формулы « Finite Solid Angle» едва заметна. Конечно, это не имеет практического значения.Это упомянуто здесь просто для ответа на потенциальный вопрос: «Почему две программы не дают точно одинаковых результатов?»

Для использования кнопки 3D Plot необходимо сначала использовать кнопку Browse , чтобы задать путь (ячейка N27) к одному из пяти поддерживаемых средств просмотра:

• EZNEC v. 5.0 или v. 6.0 с использованием режима TraceView. Любой уровень программы EZNEC, включая можно использовать бесплатную демо-версию.
• 4nec2 с помощью окна просмотра (F9). Убедитесь, что у вас есть самый последний 5.8.17 Выпуск 4nec2.
• LBDXView с ON4UN Low-Band DXing 5-е издание CD.
• NECPlotG из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) NEC-4.2 кд.
• NEC5GI из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) загружаемый пакет NEC-5.

Затем вы можете скопировать / вставить обратно в ячейку N27 ваш текущий выбор. Какой бы путь ни был в ячейке N27 при нажатии кнопки 3D Plot , будет использоваться программа просмотра.

Все вышеперечисленные программы имеют обширные файлы справки, поэтому подробные инструкции по использованию здесь не приводятся. После установки пути, когда вы нажмете 3D Plot , что произойдет дальше, будет зависеть от того, какую программу просмотра вы выбрали.

• С EZNEC:

Используя текущее содержимое столбцов от A до E в книге XLGTa, будет сгенерирован файл «$ Temp $ .pf3», EZNEC будет запущен, если он еще не запущен, будет выбран режим TraceView и отобразится окно EZNEC 3D Plot. .При желании вы также можете отобразить окно 2D-графика.

Кнопка Reset EZNEC появится под кнопкой XLGTa 3D Plot . Когда вы закончите просмотр 3D-графиков, вы можете использовать кнопку «Сброс», чтобы вернуть EZNEC в нормальный режим работы. Или вы можете просто закрыть окно EZNEC.

• С 4nec2:

Если 4nec2 уже запущен, он будет закрыт и перезапущен. XLGTa сгенерирует файл «$ Temp $ .out».Это сокращенная форма выходного файла механизма NEC. Файл содержит данные диаграммы направленности, но не содержит данных о проводах, сегментах или текущих данных. Он будет открыт 4nec2, и в окне просмотра (F9) отобразится трехмерный узор. Также будет показано окно Pattern (F4).

Кнопка Reset 4nec2 появится под кнопкой XLGTa 3D Plot . Когда вы закончите просмотр 3D-графиков, вы можете использовать кнопку «Сброс», чтобы вернуть 4nec2 в нормальный режим работы.Обратите внимание, что если вы закроете 4nec2 без использования кнопки «Сброс», в следующий раз, когда вы запустите 4nec2 вручную, вы увидите стандартное диалоговое окно «Открыть» с раскрывающимся списком «Тип файлов», установленным на «Выходные файлы Nec (* .out)». Чтобы открыть обычный входной файл * .nec, вам нужно изменить выбор типа файла на «Входные файлы Nec (* .nec)» . Если вы воспользуетесь кнопкой «Сброс», выбор типа файла будет снова изменен на * .nec.

• С LBDXView:

Перед использованием LBDXView в качестве средства просмотра из XLGTa вы должны сначала убедиться, что LBDXView может отображать трехмерные узоры.Запустите LBDXView вручную и найдите вкладку «3D». Если вы видите только вкладки для Pattern, Graph и Data Grid, это означает, что вам не хватает определенных компонентов DirectX. Щелкните «Справка»> «Проверить статус Direct3D», и вы, вероятно, увидите сообщение об ошибке. Вы можете скачать недостающие компоненты с сайта Microsoft Сайт веб-установщика среды выполнения DirectX для конечных пользователей.

После того, как вы подтвердили наличие вкладки LBDXView 3D, вы можете закрыть программу. Он будет запущен автоматически XLGTa.

Обратите внимание, что LBDXView предназначен для отображения рисунков на земле, а не в свободном пространстве.Таким образом, если рабочая книга XLGTa в настоящее время содержит шаблон свободного пространства, только «верхняя половина» шаблона будет отправлена ​​в LBDXView в виде файла «$ Temp $ .pf3». Если вы прокрутите трехмерный узор, то увидите, что он «пустой» внизу.

Если вы попытаетесь открыть файл Free Space pf3 напрямую с помощью LBDXView, программа завершится ненормально.

• С NECPlotG или NEC5GI:

Программы NECPlotG и NEC5GI показывают трехмерные и двухмерные модели с линейной шкалой дБ и дБ, а не обычной модифицированной логарифмической шкалой ARRL.При линейном масштабировании (в диапазоне по умолчанию) второстепенные доли узора кажутся очень сильно уменьшенными.

Линейный диапазон NECPlotG / NEC5GI по умолчанию для 3D-графика составляет 30 дБ. Если вы хотите показать второстепенные доли паттерна, которые более чем на 30 дБ ниже максимального усиления, вы можете щелкнуть 3D Pat Plot> Format, а затем в появившемся небольшом диалоговом окне изменить диапазон усиления с 30 до 40 дБ.

Если у вас установлен 4nec2, вы можете сравнить линейное масштабирование с масштабированием ARRL, изменив флажок «Стиль ARRL» в окне просмотра (F9).В окне Pattern (F4) вы можете щелкнуть Дальнее поле> Масштаб в стиле ARRL или нажать клавишу «L» (только строчные буквы). Для получения дополнительной информации о масштабировании узора см. Шкалы координат для диаграмм направленности из главы 2 в The ARRL Antenna Book .

Вы можете управлять трехмерным графиком с помощью кнопок мыши, колеса мыши и клавиш со стрелками на клавиатуре. Действия по умолчанию:

• Перетащите, удерживая нажатой левую кнопку мыши — повернуть
• Перетащите с нажатой правой кнопкой мыши — панорамирование
• Клавиши вверх / вниз на клавиатуре — масштабирование
• Колесо мыши — зум

Необязательно, чтобы показать усиление в любой точке на поверхности рисунка, щелкните 3D Pat. График> Пробник усиления . (Пример ниже для другого файла pf3.)

Затем вы можете либо вправо, — щелкнуть в любом месте шаблона, либо установить явные углы Theta / Phi. Коэффициент усиления, отображаемый в диалоговом окне, равен , интерполированному на из окружающих четырех точек, поэтому отображаемое значение не будет точно соответствовать фактическому усилению трехмерного узора (5.05 дБи против 5,08 дБи в этом примере). Использование меньшего размера шага 3D уменьшит несоответствие.

Как и в случае с 4nec2, файл «$ Temp $ .out», отправляемый в NECPlotG / NEC5GI, является сокращенной формой выходного файла механизма NEC. В сокращенном файле нет данных о проводах, поэтому их невозможно отобразить на 3D-графике. Это означает, что Model Plot> Plot and 3D Pat. График> Врезка модельного графика варианты недоступны

Обратите внимание, что программа NECPlotG находится на NEC- 4.2 CD. Если у вас есть более ранний компакт-диск NEC- 4.1 , вы можете получить замену, отправив электронное письмо в LLNL с деталями вашей лицензии NEC-4 за 300 долларов. Программа NEC5GI требует отдельного 110 $ Лицензия NEC-5 от LLNL.

Сохранение 2D-фрагментов: Иногда вы хотите показать 2D-кривую из файла 3D-шаблона, а затем наложить вторую 2D-трассу из другого файла-шаблона для сравнения. В этом случае вы можете сохранить «срез» либо азимута, либо высоты из того, что является открытым в данный момент файлом трехмерного массива.

Формат OpenPF (* .pf) используется в программах просмотра EZNEC и 4nec2. Формат файла развертки (* .txt) используется с программой просмотра LBDXView. Программы NECPlotG и NEC5GI не поддерживают наложение 2D-трасс.

• Основы температуры антенны, DG7YBN
• Руководство по TANT и Приложение TANT, DG7YBN
• Эффективная шумовая температура 4-Yagi-Arrays для 432 МГц EME, DJ9BV, Dubus # 4, 1987
• Оценка производительности для систем EME, DJ9BV и F6HYE, Dubus # 3, 1992
• Исследование G / T двухметровых антенн Yagi, VE7BQH, Dubus # 1, 1996
• Рекомендация ITU P.372-13 — Radio Noise, (доступно на нескольких языках)
• Столы G / T фирмы VE7BQH, SM2CEW
• Прирост земли в теории и на практике, ОН4ХГ, Дубус № 3, 2011 г.
• Предостережения относительно усиления антенны, W7GI

XLGTa требует, чтобы были включены макросы Excel. Перед тем, как открыть книгу в первый раз, вы можете просканировать ее с помощью антивирусной программы, чтобы убедиться в ее безопасности. Затем откройте его, включите редактирование и включите макросы. Если вы не знакомы с книгами Excel, содержащими макросы, вы можете просмотреть шаг 2 этого документа. Краткое руководство пользователя.Эта страница была написана для приложения AutoEZ, но те же идеи применимы к любой книге с макросами.

Чтобы уменьшить размер загружаемого файла, в исходную книгу загружается файл с размером шага 3 градуса. Когда вы загрузите файл с размером шага в 1 градус, вы увидите «Заполнение дополнительных строк …» в области строки состояния Excel. Если вы затем сохраните книгу с добавленными дополнительными строками, вы сможете избежать дополнительного ожидания в будущем. Вам также следует сохранить книгу, если вы хотите «запомнить» самые последние папки для чтения *.pf3, * .csv и * .13 или сохранить настройки пути для средств трехмерного просмотра.

Для использования с Excel 2007 и новее:

XLGTa_xlsm.zip

Для использования с Excel 2000, 2002 / XP, 2003:

XLGTa_xls.zip

Также доступны два файла данных с «изотропным излучателем», оба с шагом в 1 градус. Один находится в формате EZNEC pf3, а другой — в формате MMANA csv. Когда любой из них загружен, вы должны увидеть значение Average Gain, равное точно 1, значение T_loss, равное точно 0, и значение T_total [Tant], точно равное (Sum) T_pattern.

Isotropic.zip

Я также ценю множество полезных предложений Владимира Харченко, UR5EAZ. Его вклад сделал XLGTa намного лучше, чем он мог бы быть в противном случае.

Также благодарим за дополнительное бета-тестирование и отзывы: KF6A, W8IO, G4CQM, N6LF, K7TJR, W8WWV, ON5AU, NC4FB, N7WS, Oh3RA, OH6LI.

Модели «DJ9BV_BVO_3wl.ez» (разверните раздел AGTC_lite DEMO), «G0KSC 432 LFA 22.ez» (используя указанные размеры), и «6m_8L_50ohm_yagi_kf6a.ez» (см. модель KF6A-50-8L в таблице 50 МГц) были использованы на иллюстрациях выше. Все права принадлежат DG7YBN, G0KSC и KF6A соответственно.

≈≈≈

Дэн Магуайр, AC6LA

Схема передачи на основе MPTCP для повышения стабильности управления беспилотными летательными аппаратами

Перед фактическим экспериментом мы проанализировали, насколько ConClone улучшает скорость успешной передачи пакета управления.Основываясь на теории надежности системы [33], мы проанализировали время, необходимое для передачи пакетов управления, и влияние нескольких интерфейсов. Во время передачи управляющих пакетов могут происходить различные сбои, такие как непреднамеренные потери пакетов или их несвоевременная доставка. Обратите внимание, что на этот анализ не может повлиять нижележащий физический уровень. Это связано с тем, что TCP может видеть только оставшуюся полосу пропускания сети после того, как она была использована или потрачена впустую нижележащими уровнями протокола, такими как сеть, канал передачи данных и физический уровень.Другая причина заключается в том, что TCP не может напрямую видеть сбои передачи или изменения полосы пропускания из-за различных эффектов на физическом уровне, но он воспринимает эти сбои или изменения только с задержкой TCP или потерянными пакетами. Это означает, что этот анализ может быть выполнен независимо от каких-либо предположений или моделирования физического уровня.

Сбой реплицированного пакета управления на интерфейсе i определяется как fi. В соответствии с этим определением в Разделе 4.2.1 мы смоделировали вероятность успешной передачи при использовании нескольких интерфейсов n , чтобы определить как идеальное, так и реалистичное время передачи с ConClone .Мы также выяснили, как время передачи зависит от количества интерфейсов. В Разделе 4.2.2 мы проанализировали время жизни соединения MPTCP с несколькими интерфейсами, а затем предложили, как определить количество интерфейсов, необходимых для обеспечения требуемой надежности.

4.2.1. Анализ времени завершения передачи

Чем дольше БПЛА не может связаться, тем выше вероятность возникновения аварии. Следовательно, необходимо обеспечить высокую скорость передачи управляющих пакетов. ConClone использует несколько интерфейсов для увеличения вероятности успешной передачи пакетов управления. Поскольку MPTCP работает на основе нескольких интерфейсов, можно установить несколько соединений. Когда количество интерфейсов определено как n , всего создается n-1 реплицированных пакетов управления. Реплицированные пакеты передаются одновременно через каждый интерфейс. Кроме того, если даже один пакет управления успешно передан, ConClone переходит к следующему процессу передачи следующего пакета управления.Если вероятность сбоя передачи в одном процессе предполагается равной в среднем fi, средняя вероятность успешной передачи системы Psuccess может быть рассчитана следующим образом:

Psuccess = 1 − f1 × f2 × f3 × ⋯ × fn = 1 − ∏ я = 1nfi.

(1)

Уравнение (1) можно увидеть в большинстве параллельных систем. MPTCP позволяет использовать несколько интерфейсов одновременно. Предполагая, что вероятности отказа передачи для каждого интерфейса такие же, как f , уравнение (1) можно упростить следующим образом:

Результат анализа уравнения (2) показан на рис.Если вероятность отказа передачи одного соединения составляет 10%, вероятность успешной передачи пакета управления системой, рассчитанная посредством теоретического анализа, составляет 0,900 при наличии одного соединения; 0,990 при соединении номер два с ConClone ; и 0,999, когда есть три соединения с ConClone . Как видно из этих результатов, даже если используются только два соединения, большая часть потерь пакетов при обычном сетевом обмене данными может быть устранена.В целом можно сделать вывод, что по мере увеличения количества интерфейсов ( n ) вероятность успешной передачи системы (Psuccess) увеличивается.

Анализ вероятности успешной передачи.

Для надежной доставки пакетов управления на БПЛА, пакеты управления должны передаваться через надежный протокол передачи TCP. TCP поддерживает надежную передачу, повторно передавая пакет, который не удалось передать. Однако, когда происходит повторная передача, время завершения передачи пакета управления (Totalcompletion) удлиняется.Даже если передача пакета управления является надежной, трудно маневрировать беспилотным летательным аппаратом, движущимся с высокой скоростью, если время завершения передачи всех пакетов управления не гарантируется. Мы теоретически проанализировали, насколько ConClone увеличивает Totalcompletion передачи по сравнению с идеальным временем передачи (Totalideal), и показали, что это может обеспечить стабильность БПЛА.

Чтобы увидеть влияние ConClone на время завершения передачи пакетов управления C , мы сначала разбиваем время на общее время успешной передачи и общее время повторной передачи.Каждый контрольный пакет требует нескольких повторных передач, пока он не будет успешно передан, и его последующий пакет проходит ту же процедуру. Сначала мы получаем общее время передачи Totalideal, если для каждой передачи нет сбоев. Обратите внимание, что это время все еще присутствует в других случаях, когда возникает сбой передачи, и в этом случае Totalideal — это просто Totalsuccess. Затем мы вычисляем общую задержку, вызванную повторными передачами, которая обозначается Totalrecovery.

Во-первых, мы объясним, как определить общее время передачи для всех пакетов управления C .Пусть Ti обозначает интервал передачи пакета. Тогда идеальное время передачи Totalideal для успешной передачи управляющих пакетов C может быть аппроксимировано уравнением (3):

Во-вторых, мы вводим новый интервал передачи пакета, который отличается от Ti и возникает, когда передача одного пакета не удалась. . Новый интервал больше, чем Ti, потому что интервал передачи определяется TCP RTO, который напрямую уведомляет об ошибке передачи. Когда какой-либо сбой передачи происходит в TCP, передача TCP-пакета сопровождается обнаружением сбоя (TCP RTO) и повторной передачей, которые вместе определены в этом анализе как восстановление .Чтобы получить Tirecovery, которое является совокупным временем повторной передачи для передачи пакетов управления C , мы определяем один интервал неудачной передачи (Tifailure) с коэффициентом отказа k , выраженный следующим образом:

Tifailure≈k × Ti, (k> 1 ).

(4)

В приведенном выше уравнении коэффициент k — это коэффициент отказа, который выражает степень увеличения времени передачи из-за отказа передачи.

В-третьих, мы производим вышеупомянутую Tirecovery.Поскольку неудачная передача пакета может вызвать несколько повторных передач TCP до успешной передачи пакета, мы определяем время восстановления для одного пакета (Tirecovery) как время, затрачиваемое на эти повторные передачи. В случае отказа передачи пакета вероятность отказа для одиночной передачи получается как вероятность отказа системы 1-Psuccess = fn из уравнения (2). Следовательно, вероятность отказа j-го для одного пакета равна (fn) j. Поскольку Tirecovery следует определять для бесконечных повторных передач TCP, из Tifailure в уравнениях (4) и (fn) j, Tirecovery выражается следующим образом:

Tirecovery = Tifailure (1 + fn + f2n + ⋯) = k × Ti × 11− fn.

(5)

Тогда полное восстановление выражается как сумма общего времени восстановления для передач пакетов C . Вероятность того, что система не сможет передать в первый раз, 1-Psuccess, отражается в Tirecovery, поэтому Totalrecovery выглядит следующим образом:

Totalrecovery≈C × (1-Psuccess) × Tirecovery = C × fn × k × Ti × 11 − fn.

(6)

Наконец, мы выводим отношение времени завершения к идеальному времени, когда есть повторные передачи. Общее время, затраченное только на успешные передачи для пакетов C , Totalsuccess, равно Totalideal, то есть времени для идеальных передач без сбоев.Добавляя время передачи (Totalsuccess) к требуемому времени повторной передачи (Totalrecovery), можно рассчитать время, необходимое для завершения всех передач (Totalcompletion). Таким образом, с помощью уравнений (3) и (6) скорость увеличения времени завершения (Tr) может быть рассчитана как:

Tr = TotalcompletionTotaTotalideal = Totalsuccess + TotalrecoveryTotalideal≈C × Ti + C × fn × k × Ti × 11− fnC × Ti = 1 + k × fn (1 — fn).

(7)

показывает, что коэффициент увеличения времени завершения (Tr) уменьшается по мере увеличения количества соединений с коэффициентом отказа k изменяется в пределах 1 и 2.

Анализ сроков завершения.

В случае k = 1,5, если для управления БПЛА требуется, чтобы задержка управляющего пакета составляла 10% или меньше, это может быть выражено как Tr <1,1. В случае существующего MPTCP, чтобы удовлетворить Tr <1.1, это может быть достигнуто только тогда, когда вероятность отказа передачи соединения ( f ) составляет 9% или меньше. Однако, когда пакеты управления передаются на два соединения с ConClone , Tr <1,1 удовлетворяется, даже если вероятность отказа передачи составляет 29%, и вероятность является разумным условием, которое анализируется на расстоянии около 80 м (что будет обсуждается в разделе 4.3). При трех подключениях вероятность отказа передачи может достигать 44%. В целом, с помощью ConClone можно надежно передавать пакеты управления даже в среде с высоким числом отказов.

4.2.2. Количество интерфейсов, необходимых для обеспечения ожидаемой надежности

Мы экспериментировали с эмпирической передачей пакетов на основе MPTCP. Как описано в разделе 5, БПЛА и наземная система управления (GCS) обмениваются данными друг с другом на одном участке. GCS передавал контрольные пакеты через равные промежутки времени.Мы измерили межпакетное время контрольных пакетов, и результаты показаны в.

Надежность срока службы и результаты его подгонки.

Как показано в, мы обнаружили, что интервал времени жизни передачи MPTCP можно аппроксимировать экспоненциальным распределением. В экспоненциальном распределении с параметром λ математическое ожидание равно 1 / λ.

Интервал времени жизни указывает количество успешных попыток непрерывной передачи пакетов управления без повторной передачи.Как видно из, ConClone работает, когда активен только один из интерфейсов n , поэтому время жизни ConClone можно смоделировать как серию интервалов, где каждый интервал i является интервалом, в котором i количество активных интерфейсов. Следовательно, распределение срока службы ConClone можно смоделировать с помощью последовательной системы n , где время жизни каждой ступени i также экспоненциально распределено с параметром iλ, обозначенным как Xi∼EXP (iλ).

Распределение времени жизни ConClone .

Если имеется n интерфейсов , весь процесс до тех пор, пока количество неактивных интерфейсов не увеличится, в результате чего один доступный интерфейс будет определен как время жизни ConClone . Тогда срок службы ConClone , Y можно определить следующим образом:

Следовательно, ожидаемая надежность всей системы (E [Y]) рассчитывается следующим образом:

E [Y] = E [Xn + Xn − 1 + ⋯ + X1] = E [Xn] + E [Xn − 1] + ⋯ + E [X1] = 1nλ + 1 (n − 1) λ + ⋯ + 1λ = 1λ × 1n + 1n − 1 + ⋯ + 1 = 1λ × Hn≈1λln (n).

(9)

Предположим, что требуемая ожидаемая надежность (MTTF) задана как минимум при α; E [Y] должно быть больше или равно α. С помощью уравнения (9) количество интерфейсов n , необходимых для обеспечения ожидаемой надежности α, можно выразить следующим образом:

Уравнение (10) построено, как показано на. Например, если λ равно 2, а требуемая надежность (α) равна 0,6, для обеспечения надежности требуется как минимум n = 4 интерфейса. Если требуемая надежность возрастает до 0,8, необходимо пять интерфейсов.Если λ уменьшается до 1, когда требуемая надежность все еще равна 0,8, количество требуемых интерфейсов сокращается до трех. В целом, с помощью уравнения (10) мы можем понять, сколько интерфейсов требуется для обеспечения требуемой надежности. Обратите внимание, что это объяснение применяется только к конфигурации сети, указанной в начальной части этого анализа. Что касается других конфигураций сетевых параметров, таких как крайний срок и сетевая задержка, нам нужно вычислить λ, а затем определить необходимое количество интерфейсов для требуемой надежности.

Количество интерфейсов, необходимых для обеспечения ожидаемой надежности.

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Экситонно-фотонные взаимодействия в полупроводниковых нанокристаллах: излучательные переходы, неизлучающие процессы и влияние окружающей среды

1. Введение

4. Генерация множественных экситонов

Важно подчеркнуть, что бромирование кристаллита Si увеличивает скорость генерации экситонов по сравнению с H-пассивированным кристаллитом, особенно если процесс инициируется сильно возбужденной дыркой. При малых избыточных энергиях скорости генерации экситонов в хлорированном кристаллите Si оказываются ниже, чем в гидрированном. Между тем, по мере приближения к ΔE∼0.5 эВ, τG − 1 в кристаллите Si317Cl172 увеличивается и стремится к типичным значениям, наблюдаемым в кристаллите Si317h272.Соответственно, можно сделать вывод, что галогеновое покрытие кристаллитов Si, по крайней мере, не снижает их способности генерировать экситоны, особенно когда избыточные энергии не слишком малы. Это контрастирует с процессами излучательной и оже-рекомбинации, где скорости стали существенно ниже из-за галогенирования.

5. FRET в ансамблях нанокристаллов

V (r1, r2) = κe2ϵ1b3r1 · r2−3 (r1 · b) (r2 · b) b2,

(10)

J2 = νκ2dD2dA2ϵ12b6,

(12)

kFγ0 (D) = 3κ2c44πϵ12b6QA∫ − ∞ + ∞dωω4IA (ω) LD (ω),

(13)

QA = πℏcEg (R2) 2γ0 (A)

(14)