منذ اللحظة التي اشتريت فيها أول هاتف ذكي يعمل بنظام التشغيل Android OS ، كنت أبحث عن تطبيقات لنظام التشغيل هذا من شأنها أن تساعدني في إجراء حسابات عملية بسيطة "على راحة اليد". سيتم مناقشة أحد هذه التطبيقات.
إن القوة الحسابية للهواتف الذكية الحديثة مدهشة بكل بساطة. وأردت حقًا استخدام موارد الحوسبة هذه لإجراء حسابات العمل. واسمحوا بسيطة ، ولكن بالضرورة مفيدة وضرورية.
لوقت طويل ، تصفحت مدى اتساع Google Play والموارد الأخرى بحثًا عن أداة تلبي طلباتي. وفي وقت ما ، كان البحث ناجحًا - وجدت
صندوق الأدوات اللاسلكية والميكروويف . تجدر الإشارة إلى أن منشئ هذا التطبيق الرائع هو مطور أجهزة الميكروويف ("
تصميم الدوائر اللاسلكية والميكروويف ") ، وبالتالي ، فإن التطبيق ينفذ وظائف مفيدة وشائعة حقًا. يقول المطور نفسه ما يلي حول تطبيقه:
"هذا هو أفضل الأدوات وأكثرها تطوراً في مجال الإلكترونيات عالية التردد لمصممي الموجات الصغرية ومتخصصي الترددات اللاسلكية وفنيي EMC وراديو الهواة والطلاب وعلماء الفلك والهواة الإلكترونية".
أي الجمهور واسع جدًا وليس فقط مهندسي الراديو ، ولكن أيضًا هواة الراديو والمتخصصين الفنيين في مجال EMC والطلاب وعلماء الفلك وأولئك الذين تعتبر الإلكترونيات الراديوية هواية لهم.
تبدو واجهة التطبيق موجزة إلى حد ما ، حيث تمثل لوحة ، يؤدي كل "قرميد" إلى "آلة حاسبة" منفصلة (الحساب أو الأداة - "الأداة"). على شاشة هاتفي الذكي يناسب ثلاث صفحات مع مجموعة من "الآلات الحاسبة":
الصفحة 1
صفحة 2
الصفحة 3يوجد في كل صفحة حوالي 30 أداة مختلفة ، على ثلاثة - ما يقرب من 90! لذلك ، لن أتحدث عن كل أداة على حدة ، ولكن فقط عن الأدوات التي غالباً ما أستخدمها بنفسي. يمكنك أن تتعلم الباقي بنفسك.
دعونا نرى ما هو هناك ...
1. حدود خطأ عدم التطابق - الحيز المرتبط بخطأ عدم التطابق.
يتم تقديم
VSWR للمصدر والحمل في القسم المحدد ويتم حساب الحد الأقصى والحد الأدنى من VSWR في السطر ، بالإضافة إلى عدد من الخصائص المرتبطة (خسائر الإرجاع وأخطاء السعة والطور).
2.
الانعكاس -
الانعكاس (على أيقونة VSWR).
يمكن تحديد حقل الإدخال في العمود الأيسر. في المثال في الصورة ، تم تحديد حقل VSWR (= 2) وتم إجراء الحساب:
- خسارة العودة - خسارة العودة (وحدة S11 بوحدة dB) ؛
- عدم تطابق الخسارة - خسارة عدم التطابق (يمكن ملاحظة أنه نتيجة لخسارة عدم التطابق فقط 0.5 ديسيبل) ؛
- الطاقة المنعكسة - القدرة المنعكسة (يُلاحظ أنه مع VSWR = 2 ، ينعكس أكثر من 10٪ من الطاقة المفيدة في "العودة").
فيما يلي قيم معامل الانعكاس (G هي الوحدة والمرحلة ، الجزء الحقيقي والخيالي) ، الحمل والتوصيل.
3. محول الطاقة والجهد - التحويل من وحدات الطاقة إلى وحدات الجهد والتيار ، وكذلك العكس.
في الصورة المقدمة ، تم إجراء تحويل من وحدات القدرة اللوغاريتمية (dBm). يجب أن نتذكر أنه بشكل افتراضي ، يتم الحساب لمقاومة 50 أوم.
4. الطول الموجي - حساب الطول الموجي.
يتم إجراؤه من أجل المعلمات ذات التردد والمتوسط المعينين (تحددها قيمة ثابت العزل الكهربائي النسبي εr). الإخراج هو الطول الموجي وجزءه (1/2 ، 1/4 ، 1/8 ، 1/10) ، وسرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية في الوسط (الخامس) ، ومدة فترة التذبذب (τ).
لقد نسيت أن أقول إن كل حساب له مساعدة خاصة به (علامة استفهام في الزاوية اليمنى العليا من الشاشة) ، حيث يمكنك معرفة الصيغ التي يتم بها الحساب ، وكيفية استخدام "الحاسبة" بشكل صحيح.
إذا لزم الأمر ، يمكنك حفظ الحساب كقالب حتى تتمكن من العودة إليه سريعًا لاحقًا.
5. تصحيح الهوائي - هوائي "تصحيح" مستو (يعني
هوائي رقعة مستطيلة متناهية الصغر مع مخطط طاقة "تغذية داخلي" ).
لا خلاف ذلك ، ظهر هذا الحساب لأولئك الذين شاركوا في تطوير صفائف الهوائي المستوي للمطاريف المشتركة لشبكات 5G :) على الرغم من ... يتم استخدام هوائي التصحيح مستطيل في العديد من حلول الهوائي - من أنظمة الاتصالات ونقل البيانات من مختلف مديات التردد إلى رادارات السيارات (24 و 77 جيجا هرتز). سواء في شكل واحد ، أو في شكل صفائف (المشابك).
بالإضافة إلى حساب هوائي التصحيح ، هناك أيضًا دليل للمواد الأكثر شعبية لألواح الدوائر المطبوعة (بما في ذلك
روجرز ).
هذا مريح جدا ل لا حاجة لتذكر هذه البيانات أو البحث عنها في مكان ما. مطعون فقط في القائمة واختار المواد الأنسب.
بالطبع ، هذه الأداة لا تحسب نمط الإشعاع (NAM). ولكن إذا كنت مهتمًا بنوع الهوائي الذي يحتوي على مثل هذا الهوائي ، يمكنك أن تبحث
هنا على سبيل المثال.
6. IP3 - حساب "نقطة تقاطع الرتبة الثالثة" (أو تحديد مستوى
تشوه التشكيل البيني من الرتبة الثالثة).
بصراحة ، أنا هنا في حيرة من أمري ، لأن القيمة العملية لـ IP3 تفلت مني طوال الوقت. يسهل علي العمل بمستوى تشوه التشكيل البيني من الدرجة الثالثة (IMD 3). ولكن في الأدبيات الفنية الأجنبية ، كقاعدة عامة ، يتم إعطاء IP3. وبالتالي ، فإن هذه الأداة بالنسبة لي هي مجرد بحث ، لأن على "راحة اليد" ، دون الخروج عن السجل النقدي ، إذا جاز التعبير ، يمكنك على الفور تقدير مستوى IMD من الدرجة الثالثة عند إخراج الدائرة النشطة (
غير الخطية ). بالنسبة لمسير التردد الراديوي ، يعد هذا مؤشرًا مهمًا ، حيث تتم مناقشته في الشروط المرجعية (TOR).
7. المقطع
العرضي للرادار (
RCS ) - سطح الانتثار الفعال (أو المساحة) (
EPR ).
تُظهر الصورة أعلاه مثالًا لحساب EPR لزاوية رباعي السطوح العاكسة بطول الجانب L. تُستخدم زوايا مماثلة لاختبار منشآت الرادار النموذجية عندما تكون هناك حاجة إلى "هدف" اختبار بقيمة محددة من EPR. وكما أفهمها ، واجه مؤلف ومُنشئ RF و Microwave ToolBox أيضًا هذه المشكلة :)
بالإضافة إلى رباعي السطوح ، هناك تكوينات أخرى من الزوايا ، وهناك أيضًا كرة واسطوانة وعاكس مسطح (لوحة مسطحة).
8. خط Microstrip - حساب
مقاومة الموجة (
مقاومة )
خط microstrip (خط الشريط غير المتماثل).
هذه مهمة يواجهها كل من يقوم بتطوير أجهزة تستخدم تقنية PCB. ليس فقط في نطاق الموجات الديكامترية أو الموجات الدقيقة ، ولكن أيضًا بترددات منخفضة. هناك نوعان من أساليب الحساب - التوليف والتحليل. أي يمكنك تحديد بيانات المعاوقة والركيزة اللازمة للحصول على هندسة الخط المرغوب. ويمكنك تحليل هندسة الخطوط الموجودة والحصول على قيمة المعاوقة لهذا الخط.
يوجد أيضًا دليل مدمج للمواد الأكثر شعبية لألواح الدوائر المطبوعة (PP)
وهناك أيضا دليل للموصلات الرئيسية: النحاس والذهب والفضة ، أي تلك المواد التي تستخدم على نطاق واسع في تصنيع PP.
9.
عمق الجلد -
تأثير الجلد (بتعبير أدق ، عمق تأثير الجلد).
الفكرة بسيطة - كلما زاد التردد ، كلما اقتربت التيارات من سطح الموصل. ومن أجل فهم مدى تغلغل التيارات RF ، تم إنشاء هذه الآلة الحاسبة.
10. المقرنات والمحولات - هذا قسم كامل مخصص
للصنابير والفواصل والمحولات (المحولات) ، بما في ذلك و
baluns (balun).
في هذا القسم ، يمكنك كتابة سلسلة كاملة من الكتب والمقالات مع شرح وحسابات :) لذلك ، سأقدم فقط بضعة أمثلة.
Wilkinson Divider -
مقسم ويلكنسون (Wilkinson) أو
مقسم القدرة الدائري .
هذه الدائرة المقسمة تستخدم على نطاق واسع في العديد من التطبيقات وتحظى بشعبية كبيرة.
Microstrip مقرنة خط الاتجاه المقرنة هو
مقرنة الاتجاه على خطوط microstrip متصلة.
هذا ليس مجرد مقسم ، بل هو مقرن اتجاهي على خطوط microstrip متصلة (طول الخطوط المتصلة حوالي 1/4 من الطول الموجي). أي فروع قبالة بعض الإشارة التي تمر على طول خط النقل في اتجاه معين. يمكن استخدامه ، على سبيل المثال ، للكشف عن وجود إشارة وتحديد مستواها. يبدو أن الجهاز بسيط ، ولكن هناك الكثير من التعديلات والاستخدامات التي يمكنك من خلالها كتابة كتاب كامل.
بهذا تنتهي القصة حول قسم المقرنات والمحولات. إذا كانت مهتمة ، هل التحقيق الخاصة بك.
11. TRL CalKit (
مجموعة المعايرة ) - حساب تدابير المعايرة لمعيار
TRL .
يمكن إجراء الحساب
لخطوط microstrip و stripline ودليل الموجي coplanar (
CPW ) ودليل الموجي coplanar مع المضلع الأرضي (GCPW).
هذا الشيء محدد تمامًا ، ولكنه ضروري لكل من يشارك في تطوير أجهزة الميكروويف المستوية (أو الأجهزة المثبتة على لوحة دوائر مطبوعة في مسار الميكروويف) مع توصيفها اللاحق باستخدام
محلل شبكة متجه (VAC).
إذا كنت مهتمًا ، فإليك
بعض المعلومات حول معايرة TRL .
12. الطاقة (dBm) تضيف حاسبة - آلة حاسبة تسمح لك بحساب القدرة الناتجة لعدة إشارات (حتى أربعة) ، مع مراعاة المراحل.
الراحة هي أنه يمكنك إضافة مستويات معبر عنها بوحدة dBm. أي لا حاجة للترجمة من الوحدات اللوغاريتمية إلى الوحدات الخطية والعكس صحيح. مرة أخرى ، يكون الأمر مناسبًا عندما يمكنك مراعاة تأثير المرحلة على القيمة الناتجة لمستوى الإشارة.
13. مخففات PI و TI - حساب أقسام "P" و "T" من
المخففات .
يتم استخدام قسمي "P" و "T" الخاصين بالمخففات في تصميم المخففات الثابتة والمضبوطة على حد سواء. يمكن استخدامها بشكل فردي أو كجزء من دوائر معقدة إلى حد ما (على سبيل المثال ، في المخففات القابلة للضبط الرقمي أو
أنظمة AGC ).
وهذا ليس سوى جزء صغير من الأدوات الموجودة في صندوق الأدوات اللاسلكية والميكروويف.
ألاحظ أنني أستخدم هذا التطبيق منذ عدة سنوات. وطوال هذه السنوات ، تم تطوير التطبيق ، تظهر وظائف وقدرات جديدة فيه.
بالإضافة إلى الإصدار الكامل من
RF & Microwave Toolbox ، والذي يتم دفعه ، هناك أيضًا إصدار من
RF & Microwave Toolbox Lite - نسخة تجريبية مع مجموعة صغيرة من الوظائف. ربما شخص ما لديه ما يكفي من وظيفة "الضوء". إذا كنت بحاجة إلى أداة واحدة فقط ، وليس مربع الأدوات بأكمله ، فيمكنك
الاختيار من بين مجموعة كبيرة من الأدوات المساعدة ، معظمها مجانية.
PS عزيزي habravchane ، شكرا لاهتمامكم!
سأكون ممتنا للتعليقات على المنشور وروابط الأدوات المماثلة التي تستخدمها. إذا كان الموضوع الذي تهتم به مثيرًا للاهتمام ، فحدد المربع أو اترك تعليقًا على المنشور. تتيح لي التعليقات أن أفهم ما إذا كان الأمر يستحق الكتابة عن الأدوات الأخرى.