Engineering Handbook+ Rechner: sechs Engineering-Panels

Der Engineering Handbook+ vereint sechs Engineering-Panels auf einer Seite: RF, PCB, Akustik, Optik, Solar-PV und Batterie. Dazwischen stehen rund zwei Dutzend Werkzeuge: Link-Budgets und Rauschkaskaden, Leiterbahn- und Via-Strombelastbarkeit, differentielle Impedanz, RT60 und Raummoden, Frequenzweichen und Gehäuse, Linsen, ABCD-Matrizen, Gitter und Gauß-Strahlen, Neigung, Ertrag, Amortisation, Peukert-Laufzeit, Pack-Dimensionierung und CC-CV-Laden. Alles läuft im Browser, und jede Karte nennt ihre Methode und die Grenze, ab der das Modell nicht mehr gilt.

更新 2026-10-016 个来源约 4 分钟读完

So bedienen Sie ein Panel

Wählen Sie ein Panelaus der Tab-Leiste oder öffnen Sie seine Route — jedes hat eine, etwa /engineering/handbook2/acoustics, sodass sich eine Bank verlinken oder als Lesezeichen speichern lässt.
Geben Sie Eingaben in den beschrifteten Einheiten ein(mm, µm, MHz, °C, K); lassen Sie leer, was eine Karte für Sie löst.
Lesen Sie die Karten über den Tabellenund die Vertrauenszeile darunter.
Lesen Sie die Diagnosen— sie markieren Extrapolation (W/h außerhalb 0.01–100, ΔT jenseits der IPC-Kurve), statt sie zu verbergen.
Geben Sie Ergebnisse weitereine Frequenzweichen-Spezifikation an den Filterentwickler, eine Koeffizientenliste an das Engineering Lab, jede Karte samt ihren Quellen in einen Bericht.

Durchgerechnete Beispiele

Diese Auslesungen sind die Standardeingaben der Panels; geben Sie dieselben Werte ein, um sie zu reproduzieren.

Panel · Werkzeug	Eingabe	Auslesung
RF · Link-Budget	1 km, 2.4 GHz, 20 dBm, 6 dBi an beiden Enden, 1 + 1 + 3 dB Verluste	FSPL 100.05 dB; empfangen −73.052 dBm; Marge 16.95 dB; Kaskaden-NF 2.66 dB; SNR 25.25 dB
PCB · Leiterbahn-Strombelastbarkeit	1 oz (34.8 µm), ΔT 20 K, außen; 2 A oder 0.5 mm	0.5161 mm für 2 A erforderlich; 0.5 mm trägt 1.955 A
Akustik · RT60	6 × 4.5 × 2.8 m, Gipswände, Teppichboden, Fliesendecke	Eyring 0.3852 s, Sabine 0.4409 s; Empfehlung Eyring; Schroeder 142.8 Hz
Optik · Dünne Linse	f = 50 mm, Objekt bei 150 mm	Bild 75 mm; Vergrößerung −0.5; Bildhöhe −10 mm
Solar · Optimale Neigung	39.9° N, 116.4° O	36° optimal; 2295.3 kWh/m²; 19.79% gegenüber horizontal; ±5° kostet 0.355%
Batterie · Peukert	100 Ah AGM, 20-h-Rate, 20 A, k = 1.15, 50% DoD	Laufzeit 4.0613 h; geliefert 81.225 Ah; nutzbar 2.0306 h

Was die Vertrauens-Tags bedeuten

Eine Karte wird mit exakt (geschlossen lösbare Algebra, etwa die 16.61 Ω- und 66.93 Ω-Zweige des 6-dB-, 50-Ω-T-Pads), verifiziert (eine Herleitung mit Selbstkontrolle, wie die Cohn-Stripline oder die LR4-Allpass-Summe), näherungsweise (ein benannter Fit wie Hammerstad–Jensen, ±0.2% innerhalb 0.01 ≤ W/h ≤ 100) oder heuristisch (der Clear-Sky-Neigungsscan) gekennzeichnet. Die PCB-Abstandstabelle ist exakt, lässt aber nicht verifizierbare Spalten weg.

Zu beachtende Grenzen

Bereiche sind Teil der Antwort.: Das Mikrostreifenmodell nimmt verschwindende Leiterdicke und keine Lötstoppmaske an; das w eines Gauß-Strahls ist ein 1/e²-Radius, während der FWHM-Durchmesser separat angegeben wird; das Neigungsoptimum ist Clear-Sky-Geometrie, keine Ertragsprognose.
Schätzungen werden gekennzeichnet.: IPC-2221 hat keine Via-Strombelastbarkeitsklausel, daher spannt das Via-Panel 1.685 A optimistisch gegen 0.8427 A konservativ auf; Peukert versagt an beiden Stromextremen.
Was er nicht leistet.: Keine Schaltungs- oder Feldsimulation — RLC, Smith-Diagramme und FFT leben im Wissenschaftslabor; keine Regelung, Filtersynthese, ODEs oder Optimierung — dafür ist das Engineering Lab da; keine Stabilitäts- oder Verbindungsauslegung — die Strukturanalyse deckt nur Biegung und Durchbiegung ab. Netzisolation erfordert IEC 60664-1, nicht IPC-2221.

Die 20-Stunden-Rate sind nicht 20 Ampere

Die Peukert-Voreinstellung sieht nach einer Fünf-Stunden-Aufgabe aus: 100 Ah ÷ 20 A. Doch das zweite Feld ist die Nenn-Stundenrate, und 100 Ah bei der 20-Stunden-Rate bedeuten einen Nennstrom von 5 A — 20 A sind eine 0.2C-Entladung. Mit k = 1.15 liest das Panel 4.0613 h, 81.225 Ah geliefert (81.23% der Nennkapazität) und bei 50% Entladetiefe 2.0306 h nutzbar, während die Karte "idealer Akku" weiterhin die linearen 5 h zeigt. Passen Sie k aus zwei gemessenen Entladungen an — 5 A / 20 h gegen 25 A / 2.9 h ergibt 1.1998 — statt einen typischen Wert zu kopieren.

Wo es passt

Link- und Bankprüfungen

Ein vorgeschlagener Hop wird im RF-Panel zu Zahlen: FSPL 100.05 dB, Marge 16.95 dB, erster Fresnel-Radius 5.588 m bei 60% Freiraum von 3.353 m. Das L-Match-Werkzeug dimensioniert die Antennenseite: 50 → 200 Ω bei 100 MHz liefert eine Tiefpass-Serieninduktivität von 137.8 nH, einen Shunt-Kondensator von 13.78 pF und 45.65 MHz durchgestimmte Bandbreite bei RL ≥ 10 dB.

Räume und Lautsprecher

Die Akustik-Voreinstellung — 6 × 4.5 × 2.8 m, 112.8 m² Fläche — liest 0.3852 s gegen ein Heimkino-Ziel von 0.3–0.5 s; derselbe Tab prüft eine LR4-Frequenzweiche bei 2.5 kHz und verwandelt Fs, Qts und Vas in Qtc und F3.

Leistungs- und Optikplanung

Ein 5-kWp-Array liefert 5982.1 kWh im ersten Jahr (PR 0.7874), das Neigungspanel empfiehlt 36°, und das Amortisationspanel bepreist den Fall 30,000 / 6,500 kWh mit 9.991 Jahren einfacher Amortisation und 8.939% IRR. Ein 1064-nm-Strahl mit 0.5 mm Taillenradius meldet eine Rayleigh-Länge von 738.2 mm und einen FWHM-Spot von 588.7 µm.

Referenzen

Wikipedia, Friis-Übertragungsgleichung, en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）— Pfadverlust und Empfangsleistung.
Wikipedia, IPC (Elektronik), en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）— die Standards IPC-2221 und IPC-2141A.
Wikipedia, Nachhall, en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）— Sabine- und Eyring-RT60.
Wikipedia, Dünne Linse, en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）— Abbildung und Vorzeichen der Vergrößerung.
Wikipedia, Peukert-Gesetz, en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）— Kapazität versus Entladerate.
Wikipedia, Sonneneinstrahlung, en.wikipedia.org （访问日期：2026-10-01）— Einstrahlung hinter dem Neigungspanel.