home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Programmer 7500 / MAX_PROGRAMMERS.iso / PROGRAMS / UTILS / HAMRADIO / YAGIMAX2.ZIP / READ.ME < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1991-04-07  |  11.7 KB  |  219 lines
  1. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  2.  
  3.               YAGIMAX 3.01                      4/91
  4.  
  5.                      By Lew Gordon, K4VX
  6.  
  7. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  8. Version 3.01 represents a complete revision of YAGIMAX from previous
  9. versions. YAGIMAX has now been available for about one year and was due
  10. for a "facelift". This new version allows the use of a mouse as well 
  11. as <ALT> and "hot keys" for pull down menus such as are used in 
  12. Microsoft's Word. Pull down help screens are available to assist the 
  13. new user. Version 3.01 is approximately 60 percent faster than all 
  14. previous versions due to the use of the Microsoft (R) Pro-Dev BASIC 
  15. compiler. The use of a Microsoft (R) Mouse (or compatible) is 
  16. recommended with version 3.01. Algorithms remain unchanged from 
  17. versions 2.16 to 2.22.
  18. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  19. The YAGIMAX program represents my latest attempt at antenna modeling 
  20. software. It is based upon the assumption that the antenna is 
  21. monotapered. The algorithm used for YAGIMAX is not derived from MININEC
  22. as was the case with all versions of YAGINEC, but is based upon the
  23. asumption that correctly designed Yagi antennas have a sinusodial 
  24. current distribution which is well behaved. For correct results this 
  25. requires that the user input realistic dimensions when using YAGIMAX.
  26.  
  27. If you are a previous user of YAGINEC, the first thing you will 
  28. observe is that YAGIMAX is exceedingly fast compared to YAGINEC.
  29. This is a result that the elements are not segmentized and
  30. massaged through Gaussian elimination with partial pivioting matrix 
  31. inversion techniques (the real time consumer in YAGINEC/MININEC), 
  32. but derived from the sinusodial current assumption mentioned above.
  33.  
  34. To calculate the performance of an antenna using tapered element 
  35. construction, the TAPER program must be used to determine the
  36. monotaper equivalent lengths of each element. A file can be created
  37. by TAPER to transport the dimensions to YAGIMAX.
  38.  
  39. Where YAGINEC will allow the user to model interlaced elements for
  40. several bands (up to a maximum of ten elements), YAGIMAX will not 
  41. provide as accurate results. This is because the current distribution 
  42. on an element somewhat longer, or shorter, than one half wavelength 
  43. will not have exact sinusoidal current distribution. With this in mind, 
  44. the computed performance of a Yagi over +/- 20 percent from its resonant 
  45. frequency may be inaccurate using YAGIMAX.
  46.  
  47. The maximizing feature is not perfect, but can be used on an element
  48. by element basis to maximize either forward gain, or front to back.
  49. Each element change is cycled through the algorithm three times to
  50. provide a glimpse of what the VSWR is doing at preselected low and
  51. high frequencies. Each change is displayed on the screen for the user
  52. to observe. In many cases the user may want to check the list and
  53. manually re-enter a chosen dimension rather than accept the maximizing
  54. output. There will be some cases where a "runaway" optimization will
  55. occur. This can be halted by pressing the escape key. This can occur
  56. frequently in two or three element designs.
  57.  
  58. Although it is included as a choice for maximizing, the driven element's 
  59. length should never be used for optimization as it really has very little 
  60. effect upon a Yagis performance except for feedpoint impedance. Also 
  61. 2 and 3 element Yagis can display some rather unusual (and unusable) 
  62. results when optimizing for forward gain using spacing adjustments. The 
  63. feedpoint impedance can proceed to values less than one ohm! YAGIMAX only
  64. calculates directivity, not true gain which must include losses. The 
  65. efficiencies of these very low feedpoint designs becomes very low.
  66.  
  67. The results of YAGIMAX appear to be within 0.3 percent of those 
  68. obtained with NEC2 using ten segments or more for calculation. 
  69. The speed of YAGIMAX is about 50 times faster than YAGINEC using
  70. 8 segments per element. As with YAGINEC the more elements in the 
  71. antenna, the slower the calculations.
  72.  
  73. YAGIMAX will run in systems without a math co-processor but as with
  74. any math intensive program, much slower. A 20 element Yagi requires
  75. about 90 seconds per frequency step using an 8 mHz machine with no 
  76. co-processor. The same antenna on a 20 mHz 80386 Gateway 2000 with
  77. 80387 co-processor performs 20 steps in 25 seconds. 
  78.  
  79. YAGIMAX 1.03 was the first general release of this program. As with 
  80. all my programming efforts, YAGIMAX is shareware and is placed in the 
  81. public domain. It is not to be sold or used for commercial gain. 
  82. While I have made every effort to reduce bugs or other problems, 
  83. I will not be responsible for any problems encountered from using 
  84. YAGIMAX. 
  85.  
  86. VSWR plot will allow the user to move a frequency flag over the 
  87. plotted curve by using the UP/DN cursor keys. The frequency 
  88. represented by the cursor is displayed in the upper right
  89. hand corner.
  90.  
  91. The "VIEW" of the Yagi shows the center of gravity (CG) of the 
  92. antenna.It assumes that all elements weigh the same and the boom 
  93. is uniform along it's length. The CG dimension is measured from
  94. the reflector end.
  95.  
  96. Linear plotting of the results of Gain, F/B, and VSWR vs. frequency
  97. is provided. Those not familiar with the Smith Chart may find this 
  98. display more conventional and  understandable. However, if "off the
  99. wall"  frequency steps are selected, you may get an "off the wall"
  100. display! 
  101.  
  102. E and H plane plotting in both free space and over perfect
  103. ground is provided. The algorithm used does not calculate the effect 
  104. of mutual coupling between the stacked antennas, but assumes they 
  105. are stacked sufficiently far apart to have minimal aperature overlap 
  106. and mutual interreaction. The high angle lobes will be much lower in 
  107. magnitude in actual practice over real earth as the reflection
  108. coefficient over real ground at the high angles drops drastically.
  109.  
  110. Free space plotting of stacked Yagis in both polar and linear forms 
  111. uses array factor for the antenna based upon uniform spacing. 
  112. This feature allows inspection of the sidelobe levels of stacked 
  113. arrays for VHF/UHF applications in moonbounce, or where reduction 
  114. in the noise pickup from the sidelobes is critical. When using free 
  115. space H-plane stacking to examine the the sidelobe levels, a -13 dB 
  116. line may be toggled on and off by pressing <Z>. The -13 dB level 
  117. is the accepted point at which maximum stacking gain can be 
  118. achieved commensurate with sidelobe reduction. 
  119.  
  120. For Yagis with 20 elements or less the plots are made in 1.0 degree
  121. steps. Yagis with more than 20 elements are plotted in 0.5 degree 
  122. steps (only available in the EGA/VGA mode). The doubling of the steps 
  123. for longer boom antennas with greater than 20 elements almost doubles 
  124. the processing time, but this was felt to be worth the delay due to 
  125. the complex sidelobe structure of these antennas.
  126.  
  127. The LINEAR plotting screen can be redimensioned to plot +/-  30 
  128. degrees to provide close-in examination of the immediate sidelobe 
  129. level. This feature is useful when plotting many element stacked 
  130. arrays in free space. Simply press <S> to toggle the scale from 
  131. +/- 180 to +/- 30 degrees scale.
  132.  
  133. The Design Scale radius scaling algorithm described in Lawson's 
  134. Yagi Antenna Design pages 7-3 to 7-5 is used to provide an accurate 
  135. method of transferring the design of Yagi from one frequency to 
  136. another. 
  137.  
  138. Versions beginning with 2.16 incorporate an empirically derived 
  139. algorithm to compensate for the frequency descrepancy between 
  140. NEC2 and YAGIMAX which occurs for large diameter/wavelength elements 
  141. such as are used in VHF/UHF Yagis. Actual NEC runs of several antennas 
  142. with varying element diameters were made and compared to YAGIMAX. 
  143. A second order correction to the self-impedance algorithm in YAGIMAX 
  144. was then made to compensate for the descrepancy. YAGIMAX now tracks
  145. NEC2 results very closely. 
  146. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  147. Most programs on this disk were written and compiled using Microsoft (R) 
  148. QuickBASIC 4.5 (C) and do not require the presence of the run-time
  149. module BRUN45.EXE to operate as they are stand-alone versions. 
  150. YAGIMAX 3.01 was compiled by Microsoft (R) Basic Professional 
  151. Development System Version 7.0 which generates code that runs about 
  152. 60 percent faster than QuickBASIC. The programs were written on a 
  153. Gateway 2000 80386/387 computer with color VGA and 4MB of RAM operating 
  154. under MS-DOS 4.01. I am now using MS-DOS 5.0 which loads in extended
  155. memory thus giving me 622KB of RAM for DOS programs!
  156. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  157. General tips:
  158.  
  159. To generate data for a 2 element Yagi where a director is used, simply
  160. enter the director length as a reflector and then place the driven
  161. element behind the director by entering the spacing as a negative number
  162. as in the example below:
  163.  
  164.   Reflector             31.000                0             0.8750
  165.   Driven element        33.000          -9.5000             0.8750    
  166.  
  167. The numbers will come out correctly.
  168.  
  169. For a reliable <PRT SCREEN> copy of graphics data insure that the 
  170. transient and stay resident (TSR) program GRAPHICS.COM, which should be
  171. located either in your DOS sub-directory, or on one of your original 
  172. MS-DOS system floppy disks, has been loaded prior to loading YAGIMAX. 
  173. I load it from my AUTOEXEC.BAT file at startup.
  174.  
  175. EGA/VGA monitors will probably require the monochrome graphics to allow
  176. <PRT SCREEN> to operate correctly. The color versions are much
  177. nicer to look at on the CRT, however. Changing from color to monochrome
  178. in YAGIMAX 3.01 can be done at anytime by selecting the menu "Monitor".
  179.  
  180. As of March 1, 1991, I have some new hope for Hercules Graphic
  181. users. The utilities on this disk SIMCGA.COM, SETCGA.COM, and 
  182. GRABBER.COM were sent to me by my good friend and antenna expert 
  183. Dick Bird, G4ZU/F6IDC. If you are using the HGA card type START and 
  184. the START batch file will load all of the necessary files into 
  185. memory for simulating CGA on almost any machine (even those with no 
  186. graphics card I am told!). Graphics hard copy can be helped by using 
  187. GRABBER.COM. If you read French, the documentation is on the 
  188. disk. As I do not have access to a Hercules graphics computer
  189. I cannot directly verify the above. You are on your own!
  190.  
  191. Some users of EGA have encountered problems using <PRT SCR> to
  192. make a hard copy. It appears that placing the file EGAGRAF.COM 
  193. (included on this disk) in your AUTOEXEC.BAT file may clear up 
  194. this anomaly. The circles may come out somewhat eliptical, but 
  195. this also can usually be corrected in most modern printers using 
  196. a macro to reduce/increase line spacing prior to printing.
  197. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  198. I have included the Yagi design program DL6WU-2 with my programs. 
  199. This program is based upon the results obtained by DL6WU
  200. from actual antenna range testing of Yagis. Although it is empirically
  201. derived, the results are quite close to those obtained by using
  202. mathematical modelling such as YAGIMAX. It is particularly useful 
  203. for VHF/UHF long boom designs. The algorithms and original interpretive 
  204. BASIC program DL6WU-1.BAS were produced by KY4Z and W6NBI. The version
  205. DL6WU-2 is my compiled version of the same program.
  206. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  207. If you received your copy of YAGIMAX from someone else other than me
  208. or via a BBS, you must send your donation to the address below or your 
  209. concience will bother you forever!
  210.  
  211. If you enjoy these programs don't hesitate to send your cards and letters
  212. (& donations!) to the following address:
  213.  
  214. Lew Gordon, K4VX
  215. P.O. Box 105
  216. Hannibal, MO 63401
  217. (314) 221-7730
  218. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  219.