Автор Тема: Еще раз об ошибочном расчете потерь в материале  (Прочитано 1856 раз)

Оффлайн r2axz

  • **
  • Сообщений: 9
  • Репутация: +1/-1
    • Просмотр профиля
Здравствуйте, Игорь.

Хотел бы вернуться к теме об ошибочном расчете потерь в материале программой MMANA. Насколько я понял, тема завершения не получила. Во всяком случае, мне найти не удалось.

Суть проблемы описал ra6foo на своем сайте: http://ra6foo.qrz.ru/RlosRrad.html

Цитата: ra6foo
Мощность потерь на малом участке диполя пропорциональна его длине, сопротивлению и квадрату тока в нём. В программе R провода также должно быть распределено по сегментам провода пропорционально их длине. В MMANA это условие не выполняется, сопротивление материала провода в ней введено в центр провода.

Кроме того, проблема упоминалась в треде о сопротивлении излучения петлевого вибратора тут: http://dl2kq.de/forum/index.php/topic,165.msg3547.html#msg3547

Цитата: ra6foo
Возможно, что причиной ошибочного определения R изл. петлевого вибратора оппонентами
является ошибочная методика моделирования R потерь сосредоточенным сопротивлением
в максимуме тока.  Ошибка в имитации R потерь может быть в таком случае до 2 раз.
R потерь - распределенная по длине провода величина.

и вот тут: http://dl2kq.de/forum/index.php/topic,165.msg3646.html#msg3646

Цитата: DL2KQ
Посмотрим в коде, что за чудеса.  Так быть не должно.

Программно потери от материала считаются довольно сложным образом для данной частоты, а затем вставляются в виде дополнительного импеданса в каждый сегмент.

К сожалению, в виде дополнительного импеданса в каждый сегмент провода потери все же не вставляются, а вводятся в центр провода именно так, как об этом пишет ra6foo.

Для подтверждения того, что вносимое сопротивление потерь рассчитывается неправильно достаточно создать полуволновой диполь из одного провода с источником в центре используя материал с потерями, и убедиться, что получившееся вносимое сопротивление потерь вдвое больше рассчитанного вручную для синусоидального распределения тока.

Для подтверждения того, что в MMANA сопротивление провода введено именно в центр, а не имеет место какая-либо другая ошибка, достаточно создать четвертьволновой вертикал на идеальной земле из материала с потерями и убедиться, что получившееся в результате симуляции вносимое сопротивление потерь совпадает с ручным расчетом.

Если допустить что алгоритм расчета потерь работает одинаково во всех случаях (что кажется мне разумным допущением), то станет понятно, что неправильный результат в случае с полуволновым диполем и правильный результат в случае с четвертьволновым вертикалом могут получиться только если сопротивление материала проводника вводится именно в центр провода. В первом случае имеем (нормируя ток к единице, считая распределение тока синусоидальным) R_loss = R * sin(pi/2)^2 = R (неправильно), во втором R_loss = R * sin(pi/4)^2 = R / 2 («правильно»), где R_loss – вносимое сопротивление потерь, R – сопротивление проводника, sin(pi/2) и sin(pi/4) – нормированные к единице токи в центре провода диполя и вертикала соответственно. По тем же причинам что и для вертикала, "правильно" считается полуволновый диполь состоящий из двух одинаковых проводов.

Обойти проблему можно либо разбив модель на большее количество проводов, либо использовать материал без потерь и вставить в каждый сегмент нагрузку в виде сопротивления пропорционального длине сегмента (я использовал для этого скрипт на питоне, который анализирует таблицу токов, получает из нее длины сегментов и генерирует список сосредоточенных нагрузок для модели), тогда все считается правильно. Однако все это усложняет модель, работу с оптимизатором и вообще делает использование программы заметно менее удобным.

Проблема присутствует в MMANA вплоть до версии 3.5.3.82.

Хотел бы попросить уделить внимание решению этой проблемы в новых версиях MMANA.

С уважением,
Кирилл R2AXZ
73!

P. S. Интересно, присутствует ли эта проблема платной версии MMANA?..

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2273
  • Репутация: +238/-5
    • Просмотр профиля
Суть проблемы описал ra6foo
   Этого персонажа мы не читаем. И другим не советуем.  Мало того, что он использует бесплатную версию для коммерческой деятельности (что прямо запрещено условиями лицензии, с которой юзер соглашается при установке MMANA-GAL), так еще и публично похвалялся, что пользуется краденной взломанной PRO версией (с этим точно врёт, используемый для защиты коммерческий шифрующий софт еще никем в мире не взломан).

Цитировать
Если допустить что алгоритм расчета потерь работает одинаково во всех случаях
Нет.

Оффлайн r2axz

  • **
  • Сообщений: 9
  • Репутация: +1/-1
    • Просмотр профиля
   Этого персонажа мы не читаем. И другим не советуем.  Мало того, что он использует бесплатную версию для коммерческой деятельности (что прямо запрещено условиями лицензии, с которой юзер соглашается при установке MMANA-GAL), так еще и публично похвалялся, что пользуется краденной взломанной PRO версией (с этим точно врёт, используемый для защиты коммерческий шифрующий софт еще никем в мире не взломан).

По возможности, я бы не хотел отвлекаться на обсуждение персоналии ra6foo. В конце концов, и без ссылок на него выглядит так, что алгоритм расчета потерь в материале содержит ошибки, а это уже само по себе кажется мне достойным обсуждения.

Без всяких ссылок, ручных расчетов и прочего:

1.   Берем резонансный полуволновый диполь из одного провода в свободном пространстве запитанный в центре, ставим материал Fe Wire, получаем импеданс 130.0 – 0.0139j (см. вложение Dipole20SingleWire.maa);
2.   Разбиваем диполь из п.1 на два провода, переносим точку запитки в w2b, получаем импеданс 102.1 – 4.021j (см. вложение Dipole20TwoWires.maa);

Разница очень существенная. При этом, для материала без потерь в обоих случаях будет 72 Ома и нулевая реактивная составляющая. Выглядит все же как баг при расчёте потерь.


Если допустить что алгоритм расчета потерь работает одинаково во всех случаях
Нет.


Это удивительно, но я думаю сейчас можно на этом не зацикливаться.

Оффлайн DL2KQ

  • Администратор
  • *****
  • Сообщений: 2273
  • Репутация: +238/-5
    • Просмотр профиля
Эта проблема существует с самого первого ядра MININEC. Oна очень старая, много старше MMANA. Мы о ней знаем. Но ремонт там очень трудо- и времяёмок.

  PS. Сложные застарелые баги в вычислительных ядрах - не особенность MININEC. Например, году так в 2012 Александр, DL1PBD  в результате серьёзный работы устранил баг NEC2 С++ при работе с землей Зоммерфельда-Нортона при малых высотах, приводивший к неправильным входным импедансам. А до того, лет 15 все пользовались таким NEC2. Логическая ошибка там была, глубоко прикопанная.
   PPS. Обсуждаемая проблема MININEC тоже связана с логической ошибкой. Cкажу больше,  Александр когда-то делал движок MININEC, где потери считались нагрузками в каждый сегмент. Но, к сожалению, эта версия погибла при аварии харддиска :(. А восстанавливать её не нашлось времени (очень много других задач),  да и желания (делать антенны из железа -  очень плохая идея, а на меди потери малы и погрешность несущественна). Но когда-нибудь восстановим.
« Последнее редактирование: 26 Декабря 2022, 19:15:36 от DL2KQ »

Оффлайн r2axz

  • **
  • Сообщений: 9
  • Репутация: +1/-1
    • Просмотр профиля
Игорь,

большое спасибо за ответ по существу. Ранее я не видел прямого подтверждения наличия проблемы именно от разработчиков MMANA-GAL (повторюсь, мог недостаточно хорошо искать), теперь оно есть, и я считаю это ценным.

73!