ARPdigitizer – Оцифровка диаграммы направленности антенны
Руководство пользователя

Назначение

Когда для антенны, применяемой в проекте, отсутствует файл диаграммы направленности (ДН) в стандартном формате MSI, его можно получить путем оцифровки изображения ДН из растрового файла.

Для оцифровки ДН антенны удобно использовать разработанную нами и бесплатно распространяемую программу ARPdigitizer (antenna radiation pattern digitizer) - Оцифровка диаграммы направленности антенны. При помощи ARPdigitizer выполняется быстрая и точная оцифровка диаграмм направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях с сохранением результата в формате MSI. Благодаря простому графическому интерфейсу, а также примененному алгоритму кубической сплайн-интерполяции, можно буквально за несколько кликов мыши получить требуемый файл MSI, указав на загруженном изображении диаграммы направленности всего несколько характерных точек. Для оцифровки подойдет файл с изображением ДН в горизонтальной и вертикальной плоскости в любом распространенном растровом формате – PNG, JPG, BMP, TIFF.

Полученный в результате стандартный файл спецификации MSI можно использовать в большом количестве программ, в которых для расчетов требуется учет диаграмм направленности антенн, в том числе и в наших программах SanZone, RadioPlanner, EMC Planner.

Системные требования и инсталляция

Для установки программы ARPdigitizer запустите загруженный с нашего сайта инсталляционный файл Setup_ARPdigitizer_date.exe. 
ARPdigitizer также входит в инсталляционный файл программы SanZone и может запускаться непосредственно из нее.


Никаких особых требований к компьютеру программа не предъявляет, главное, чтобы на компьютере была установлена одна из операционных систем Windows 7/8/10.

Работа с программой ARPdigitizer

При работе с программой ARPdigitizer обычно выполняется следующая последовательность действий – вы загружаете файл с картинкой горизонтальной диаграммы направленности, отмечаете на нее несколько характерных точек, отмечаете центр полярной системы координат и один или несколько уровней в дБ диаграммы направленности. Затем те же операции необходимо проделать с вертикальной диаграммой направленности, после чего заполнить несколько полей с параметрами антенны и сохранить результат в виде файла MSI.

Итак, после запуска программы откроется окно оцифровки горизонтальной диаграммы направленности:

Рисунок 1. Программа ARPdigitizer

 

Слева находится панель инструментов, одинаковая для вкладок ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ДН и ВЕРТИКАЛЬНАЯ ДН:

 

- открыть файл с изображением ДН (*.png, *.jpg, *.bmp, *.tiff);

 

 

 

- указать центр полярной системы координат на загруженном изображении ДН;

 

 

 

- повернуть направление максимума диаграммы направленности;

     

 

 

                                                          - указать соответствующий уровень на шкале ДН;

 

 

 

- удалить все уровни шкалы ДН;

 

 

 

- изменить цвет линии результирующей ДН;

 

 

 

- стереть ДН;

 

 

 

- задать единицы измерения на загруженном изображении ДН

Подробный пошаговый порядок действий при оцифровке диаграммы направленности:

Шаг 1. Загрузить файл изображение ДН в любом растровом формате. Перемещение загруженного изображения осуществляется мышью с нажатым колесиком, масштабирование - вращением колесика мыши.

 

Шаг 2. Установить центр полярной системы координат в центр ДН, для этого необходимо кликнуть на инструменте              и, затем кликнуть на центре загруженной ДН.

 

Шаг 3. При помощи инструмента                      указать направление максимума диаграммы направленности (производители антенн предоставляют ДН, на которых максимум направлен иногда вверх, иногда вправо). Направление максимума диаграммы направленности должно соответствовать нулю градусов.

 

Шаг 4. При помощи инструмента                  указать единицы измерения, в которых приведена диаграмма направленности на изображении – в разах или в децибелах. См. примечание*.

 

Шаг 5. Установить узлы полилинии (она обозначена синим цветом) на характерных точках изображения ДН (обычно это максимумы и минимумы лепестков ДН, а также характерные изгибы ДН). Перемещение узла полилинии выполняется с нажатием левой кнопки мыши, удаление узла – кликом правой кнопки мыши на узле, создание дополнительного узла – кликом правой кнопки мыши на полилинии.

Рисунок 2. Оцифровка ДН антенны в горизонтальной плоскости

Шаг 6. Оценить совпадение результирующей ДН, которая показана красным цветом (цвет можно менять при помощи инструмента     ) с исходным загруженным изображением ДН. Для придания результирующей диаграмме направленности гладкости в каком-либо из узлов, следует включить в нем сплайн-интерполяцию двойным кликом левой кнопки мыши, при этом узел выделится красным цветом. При необходимости, следует добавить дополнительные узлы (не забывайте - узлы добавляются на синей полилинии правой кнопкой мыши) до получения устраивающего вас по точности результата совпадения диаграммы на изображении и результирующей ДН.

Шаг 7. Если на исходном изображении диаграмма направленности приведена в децибелах, то требуется указать уровни из ряда -3, -10, -20, -30 или -40 дБ, которые отмечены на загруженном изображении ДН (лучше несколько, так как шкала на изображении ДН может быть не линейная). Для этого кликните на нужную кнопку, а затем кликните на соответствующем уровне на изображении ДН.  Если на исходном изображении ДН приведена в разах, то указывать уровни -3, -10, -20, -30 и -40дБ не требуется, за исключением следующего случая. Редко, некоторые производители рисуют ДН в разах, у которых 0 находится не в центре, а на определенном радиусе от центра. В этом случае на радиусе, соответствующем 0, нужно указать уровень -40дБ. Этот уровень и будет принят за 0.

Шаг 8. Повторите шаги 1-7 для диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости, перейдя во вкладку ВЕРТИКАЛЬНАЯ ДН.

Рисунок 3. Оцифровка ДН антенны в вертикальной плоскости

Шаг 9. Во вкладке СОХРАНИТЬ РЕЗУЛЬТАТ следует заполнить поля с основными параметрами антенны, которые будут сохранены вместе с диаграммами направленности в файл MSI. В правой части окна приведены результирующие изображения горизонтальной и вертикальной ДН в разах и децибелах. Обратите внимание, что ДН в децибелах имеет шкалу полярной системы координат с центром -30дБ, поэтому возможны визуальные отличии от оригинала. Также обратите внимание на направление максима ДН (для горизонтальной ДН он должен быть направлен вверх, для вертикальной вправо (указано 0°)). Чтобы сохранить результат оцифровки в файл MSI, следует нажать кнопку                .

 

 

При желании, здесь также можно сохранить файл проекта ARPdigitizer в собственном формате *.dn, который можно потом будет

 

открыть для последующего редактирования, для этих целей предусмотрены инструменты               СОХРАНИТЬ ФАЙЛ ПРОЕКТА и                            ОТКРЫТЬ ФАЙЛ ПРОЕКТА.

Рисунок 4. Сохранение результата

* - Примечание:
1. Термин ДН в децибелах – означает, что шкала нормированной ДН дана в логарифмическом масштабе, т.е. например, между отметками 0дБ и -10дБ, а также -10дБ и -20дБ одинаковое расстояние. Ниже приведены примеры ДН в децибелах (полученные от производителей):

Последняя из шести ДН не является нормированной, поэтому чтобы сделать эту ДН нормированной следует от всех значений, указанных на шкале, отнять значение в максимуме ДН т.е. 3дБ. В результате в направлении максимума должно быть не +3дБ, а 0дБ, и далее -3дБ, -6дБ, -9дБ и т.д.

Для всех приведенных выше ДН достаточно указать одну из отметок шкалы, например -10дБ или -20дБ.

2. Термин ДН в разах – означает, что шкала нормированной ДН дана в линейном масштабе, т.е. в центре шкалы такой ДН находится значение 0 (ноль раз), а на внешнем радиусе, т.е. в максимуме излучения, 1 (единица). Часто на этой шкале указывают также значения в децибелах, в таком случае значение 0дБ соответствует 1, значение -3дб соответствует 0.708, значение -10дБ соответствует 0.316, значение -20дБ соответствует 0.1, значение -30дБ практически невозможно указать на этой шкале т.к. оно достаточно мало 0.032. Ниже приведены примеры ДН в разах (полученные от производителей):

Для таких ДН в разах указывать уровни -3дБ, -10дБ, -20дБ, -30дБ или -40дБ не требуется.

 

3. Иногда производители предоставляют ДН с нелинейной шкалой, как в децибелах, так и в разах. Ниже приведены примеры таких ДН:

Такие ДН следует оцифровывать как ДН в децибелах но из-за нелинейной шкалы указать все известные уровни шкалы -3дБ, -10дБ, -20дБ, -30дБ и -40дБ для лучшей интерполяции.

ЦЕНТР

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ 

ТЕХНОЛОГИЙ

630099, Новосибирск,  ул. Орджоникидзе, дом 40, телефон: +7 383 3250025     ctt@ctt-group.ru 

  • Vkontakte Social Icon
  • Facebook Social Icon
  • YouTube Social  Icon

Разработка и создание сайта www.wixprodesign.ru