API Beispiel pymininec, plot-antenna

Ralf Schlatterbeck 2025-07-28 17:00

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Dies ist ein Beispiel für die Verwendung des API von pymininec zusammen mit dem API von plot-antenna. Wir berechnen eine Antenne mit pymininec und plotten dann das Antennendiagramm, das Stehwellenverhältnis (VSWR), und die Antennen-Geometrie mit plot-antenna. Es gibt bereits eine bescheidene API Beschreibung für plot-antenna, für pymininec verwenden wir im wesentlichen den Code in der main() Funktion in mininec/mininec.py – das alle API-Aufrufe im Beispiel enthält. Zu beachten ist dass API-Features verwendet werden die in der derzeit noch nicht als Release verfügbaren Version von pymininec auf github enthalten sind.

In [1]:

import numpy as np
from copy import deepcopy
from mininec.mininec import *
from plot_antenna.plot_antenna import Gain_Data, Gain_Plot, Impedance_Data, process_args
from plot_antenna.plot_antenna import options_general, options_gain, options_swr, options_geo
from plot_antenna.plot_antenna import Loaded_Segment
from plotly_fix_fn import setup_plotly
setup_plotly ('content/2025/07/plotly', '28-en')
show_opt = dict (include_plotlyjs = 'directory')
show_opt = {}

geo = Geo_Container ()
r = 0.00238
feedtag = 2
# Drähte für eine 12-elemente Yagi/Uda, Längen in Meter
#                 nseg X1       Y1      Z1  X2       Y2      Z2 radius tag
geo.append (Wire (22, -0.51943, 0.00000, 0, 0.51943, 0.00000, 0, r,  1))
geo.append (Wire (22, -0.50165, 0.22331, 0, 0.50165, 0.22331, 0, r,  feedtag))
geo.append (Wire (22, -0.46991, 0.34215, 0, 0.46991, 0.34215, 0, r,  3))
geo.append (Wire (22, -0.46136, 0.64461, 0, 0.46136, 0.64461, 0, r,  4))
geo.append (Wire (22, -0.46224, 1.03434, 0, 0.46224, 1.03434, 0, r,  5))
geo.append (Wire (22, -0.45989, 1.55909, 0, 0.45989, 1.55909, 0, r,  6))
geo.append (Wire (22, -0.44704, 2.19682, 0, 0.44704, 2.19682, 0, r,  7))
geo.append (Wire (22, -0.43561, 2.94640, 0, 0.43561, 2.94640, 0, r,  8))
geo.append (Wire (22, -0.42672, 3.72364, 0, 0.42672, 3.72364, 0, r,  9))
geo.append (Wire (22, -0.41783, 4.53136, 0, 0.41783, 4.53136, 0, r, 10))
geo.append (Wire (22, -0.40894, 5.33400, 0, 0.40894, 5.33400, 0, r, 11))
geo.append (Wire (22, -0.39624, 6.04520, 0, 0.39624, 6.04520, 0, r, 12))
geo.compute_tags ()

# mininec Objekt, kein ground (media)
m = Mininec (140, geo, media = None)

# Speisepunkt in der Mitte des 2. Drahts (tag 2) pulse 11 (Mitte)
# Pulse im API sind 0-based!
feed = Excitation (cvolt = 1.0, geo_tag = feedtag, geo_idx = 10)
m.register_source (feed, pulse = 10, geo_tag = feedtag)
# Pattern
#         start, step, n
phi   = Angle (0, 5, 73) # from 0° to 360° in steps of 5°
theta = Angle (0, 5, 37) # from 0° to 180° in steps of 5°
# Berechne für die Frequenzen 140 bis 150 MHz in Schritten von 2 MHz
ff = {} # far field
idata = {} # Impedanz Daten indexiert über Frequenz
for f in np.arange (140, 151, 2):
    m.f = f
    m.compute ()
    m.compute_far_field (theta, phi)
    key = (f, 'sum')
    # gain_dbi ist vertikal, horizontal, total
    total = m.far_field.gain_dbi [-1].T
    ff [key] = Gain_Data.from_gains (key, total, theta.angle_deg (), phi.angle_deg ())
    idata [f] = Impedance_Data (f, feed.impedance)

In [2]:

# Fernfeld plotten
cmd = options_general ()
options_gain (cmd)
options_swr (cmd)
options_geo (cmd)
args = process_args (cmd, [])
args.filename = ''
args.title = '12 element Yagi/Uda'
args.plot3d  = True
args.show_in_browser = True
# Wir müssen ff kopieren wenn wir es in einem anderen Gain_Plot Objekt verwenden wollen
# Aber wir können normalerweise einfach args ändern
gp = Gain_Plot (args, deepcopy (ff))
# Injiziere Impedanzdaten
gp.idata = idata
gp.compute ()
gp.plot (show_opt = show_opt)

In [3]:

# Plotte Elevation
args.plot3d = False
args.elevation = True
# Wir können das selbe Gain_Plot Objekt wiederverwenden
#gp = Gain_Plot (args, deepcopy (ff))
#gp.compute ()
gp.plot (show_opt = show_opt)

In [4]:

# Wir könnten alle Diagramme auf einmal plotten, einfach alle flags setzen
# Plotte Azimuth
args.plot3d = False
args.elevation = False
args.azimuth = True
gp.plot (show_opt = show_opt)

In [5]:

# Plotte VSWR
args.plot3d = False
args.elevation = False
args.azimuth = False
args.plot_vswr = True
args.swr_show_bands = True
args.swr_show_impedance = True
gp.plot (show_opt = show_opt)

In [6]:

# Plotte Geometrie
pgeo = gp.new_geo (gnd = False)
for geobj in m.geo:
    pgeo.wires.append ([list (x) for x in geobj.endpoints])
    pgeo.append ([])
    for n, p in enumerate (geobj.pulse_iter ()):
        if n == 0:
            pgeo [-1].append (list (p.ends [0]))
        pgeo [-1].append (list (p.ends [1]))
pgeo.fix_wires ()
seg = list (m.pulses [feed.idx].point)
Loaded_Segment (gp.loaded_segs, seg, 'Excitation')
args.plot3d = False
args.elevation = False
args.azimuth = False
args.plot_vswr = False
args.plot_geo = True
gp.plot (show_opt = show_opt)

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