home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HAM Radio 1 / HamRadio.cdr / freq / intm31 / intermod.doc next >
Text File  |  1988-09-15  |  13KB  |  397 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.       
  8.                               Intermodulation Analysis
  9.       
  10.      WHAT IS INTERMODULATION?
  11.       
  12.           Intermodulation (IM) occurs whenever one or more radio frequencies
  13.      are combined in a non-linear device. This produces sum and difference  
  14.      frequencies which are known as IM products.  The non-linear device may be 
  15.      a transmitter, a receiver, an isolator, a bad connector or any number of
  16.      other items.  Sometimes the condition is desirable, as in the mixer stage
  17.      of a superheterodyne receiver where signals are combined and selected to
  18.      produce the familiar "Intermediate Frequencies" (I.F.).  Most of the time
  19.      however, intermodulation is undesirable and steps must be taken to prevent
  20.      or eliminate the conditions which give rise to intermodulation.  Such 
  21.      measures usually include the use of circulators and cavities to prevent 
  22.      signals from entering the final amplifier stages of transmitters, and 
  23.      the use of band-pass cavities at the inputs of receivers.  These factors 
  24.      are of special concern at mountain top repeater sites. 
  25.       
  26.           The number of receivers and transmitters at most repeater sites
  27.      can vary anywhere between a dozen to a few hundred.  The number of 
  28.      intermodulation products which can be generated could be in the thousands. 
  29.      A site manager may be able to exert total control over the conditions 
  30.      at a particular site, or only nominal influence over the activities of 
  31.      other users of the site.  In either case, a site manager faced with an
  32.      intermodulation problem would be faced with the formidable problem of 
  33.      tracking down the one combination out of possibly tens of thousands 
  34.      which might be the source of the problem. 
  35.       
  36.           This program is designed to make that task easier.  Even though the
  37.      number of intermodulation products is theoretically infinite, only a
  38.      limited number of them are significant for a given set of receivers. 
  39.      The products which we are mainly interested in are only those which 
  40.      will fall on or near a receiver frequency, and are of low enough order 
  41.      to be of significant amplitude.  What does "order" mean?  The general 
  42.      scalar form of the equation for intermodulation products is: 
  43.       
  44.      For two transmitters, Tx(1) and Tx(2); 
  45.       
  46.                     F = nTx(1) + mTx(2)  and...
  47.                     F = nTx(1) - mTx(2)  | n = 1,2,3... where m = n+1
  48.       
  49.      The order of the product is defined as m+n.  These are merely the
  50.      coefficients of the terms of the equations.
  51.       
  52.           As you can see, when n is 1, m is 2 and the order is 3.  The order
  53.      of the product is always odd.  And since the frequencies involved are 
  54.      really phasors, the sign of F is related to its phase and not its  
  55.      amplitude so for purposes of analysis we can ignore it.* 
  56.       
  57.       
  58.       
  59.      *    A phasor is a vector which rotates about its origin with time.  The
  60.      intermod program uses absolute value to eliminate the signs. 
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.  
  71.  
  72.  
  73.       
  74.       
  75.           The accompanying program to this document calculates intermodulation
  76.      products for, two and three-transmitter combinations and second and third
  77.      harmonics of single transmitters.  Two-transmitter combinations of 3rd, 
  78.      5th and 7th order, and since the coefficients are all 1, 3rd order 
  79.      products of three-transmitters.  The equation for three-transmitter
  80.      products is: 
  81.       
  82.                     F = Tx(1) + Tx(2) - Tx(3)
  83.       
  84.           We artificially limit the order of the products to 7th because as
  85.      the order increases, the amplitude of the product signal decreases and 
  86.      therefore becomes insignificant.  The program would take forever 
  87.      to finish calculating an infinite number of products. 
  88.       
  89.           Once the products of interest have been calculated its merely
  90.      a matter of sorting through the data to see which products fall on 
  91.      which receiver frequencies and print the results.  Since the program 
  92.      incorporates a sort function, we can get a list of the "hits" in 
  93.      ascending frequency and finding out which transmitters might be 
  94.      candidates for "most likely suspect" in our search. 
  95.       
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100.  
  101.  
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  
  117.  
  118.  
  119.  
  120.  
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.  
  137.  
  138.  
  139.      ABOUT THE PROGRAM
  140.       
  141.           This program was originally inspired by a simple intermod program
  142.      written in BASIC for the TRS-80 Model I by Dennis Hanley.  The source 
  143.      code for INTERMOD 3.1 is QuickBasic 4.0 and with advanced features like 
  144.      recursion, makes it possible to code this program in ways not possible 
  145.      with ordinary BASIC.  Believe it or not, there is only one line number 
  146.      in the whole program.  The program was developed over a period of several 
  147.      months and was capably critiqued by Dennis Fandrich, Abel Montes, and Jon 
  148.      Maudal.  Many of the features of the program were suggested and tested by 
  149.      several trial runs on their various systems and data.  The program is 
  150.      capable of managing up to 1000 transmitters and 1000 receivers 
  151.      simultaneously.  It automatically tests for the presence of a math co- 
  152.      processor, and uses it if present.  If a co-processor is not present 
  153.      it uses the built-in floating-point emulation. 
  154.       
  155.           INTERMOD.EXE runs on any PC/XT or AT compatible running MS-DOS 3.0
  156.      or higher, with or without floating-point processor support.  However, 
  157.      if you plan to use large arrays (more than 100 transmitters and receivers) 
  158.      or use INTERMOD on an XT, then use of a coprocessor is strongly
  159.      recommended. 
  160.       
  161.           The program has only one menu and commands are all one-letter,
  162.      single keystroke commands based on the first letter of each menu item. 
  163.      The program will prompt for other information as each category requires. 
  164.      Hitting the ENTER key without the required data terminates the command 
  165.      and returns to the main menu.  Where information appears in angled 
  166.      brackets, e.g.; <N>, it specifies the default value the program will 
  167.      use when ENTER is keyed at the prompt.  In the ADD and DELETE command 
  168.      categories, ENTER is used to terminate data entry, and if you are in the
  169.      transmitter data sub-category the command proceeds to the receiver data
  170.      sub-category. 
  171.       
  172.           
  173.  
  174.  
  175.  
  176.  
  177.  
  178.  
  179.  
  180.  
  181.  
  182.  
  183.  
  184.  
  185.  
  186.  
  187.  
  188.  
  189.  
  190.  
  191.  
  192.  
  193.  
  194.  
  195.  
  196.  
  197.  
  198.  
  199.  
  200.  
  201.  
  202.  
  203.  
  204.  
  205.      THE COMMANDS
  206.       
  207.           A    Add data to the transmitter/receiver arrays.  Enter each 
  208.                frequency one at a time.  As data is added the entire array 
  209.                is displayed and the user is prompted for more input. 
  210.       
  211.           C    Change Color.  Toggles the display between white-on-blue and 
  212.                white-on-black.  Useful if you have monochrome monitor on  
  213.                a color adaptor or a LCD display and want more contrast, or 
  214.                simply want a change of scenery. 
  215.       
  216.           D    Delete Frequencies.  Used to delete frequencies from the  
  217.                transmitter and receiver arrays, transmitters first, then 
  218.                receivers.  Searches the current array for a match to the 
  219.                entered data, deletes it if found and re-displays the entire 
  220.                array.  Enter the frequencies one at a time.  ENTER terminates 
  221.                data entry in the current array. 
  222.       
  223.           E    Exits the program.  If data in the arrays has been altered 
  224.                the program asks the user if the data should be saved. 
  225.       
  226.           F    Files.    Display a DOS style directory, with pauses.
  227.                Allows pathnames, wildcards etc.  Prompts before returning 
  228.                to main menu.  Useful for checking for data file names 
  229.                without exiting INTERMOD. 
  230.       
  231.           G    Gateway.  Executes COMMAND.COM as a child process.  Typical 
  232.                DOS gateway.  Type EXIT at the DOS prompt to return 
  233.                to INTERMOD. 
  234.       
  235.           L    Load file.  Loads an INTERMOD data file from disk.  Prompts 
  236.                user for filename, if none entered, returns to main menu. 
  237.                If file not found or other error it returns with description 
  238.                of error. 
  239.       
  240.           N    New Data.  The usual way to get new data into the program prior 
  241.                to saving or printing it.  Prompts user for the site name 
  242.                and date before entering the "add data" mode.   
  243.       
  244.           O    Order.  Performs Quick-Sort of data in transmitter and 
  245.                receiver arrays.  Really fast.  Do this before printing 
  246.                the products to get consecutive output.  Sorts in ascending 
  247.                order. 
  248.       
  249.           P    Print Products.  Prints the products to the screen, line 
  250.                printer and disk if selected, the user can direct the output 
  251.                to the printer or to a disk file or both.  INTERMOD calculates
  252.                two-transmitter products first, then three-transmitter, then
  253.                harmonics.  Allows user to select which products to calculate,
  254.                default state is all products.  Prompts user for the search
  255.                bandwidth, this tells INTERMOD how wide the hit "window" will be.
  256.                Default window is 15 kHz.  Prompts user for choice of form-feed
  257.                or continuous output if printer or disk is selected. 
  258.       
  259.  
  260.  
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271.           S    Save data.  Saves the INTERMOD data file to disk.  Prompts 
  272.                user for filename.  Same protocol as Load. 
  273.       
  274.           V    View data.  Allows user to view the data in memory without 
  275.                risk of altering it.  Displays 140 frequencies at a time. 
  276.                Prompts at end of each page of data. 
  277.       
  278.           F1   Aborts a product printout in progress. 
  279.       
  280.       
  281.      OPERATING TIPS
  282.       
  283.           Keep the number of receivers in any one file as small as  
  284.      possible, enter only those receivers which you are the most  
  285.      interested in.  The number of products increases very rapidly as  
  286.      the number of transmitters increases, multiply that by the number of
  287.      receivers and a single run can take several hours.   
  288.       
  289.           Send the output to a disk file.  This allows you to print 
  290.      the entire output file using the DOS print command instead of 
  291.      sending it to the printer as the program calculates.  If this 
  292.      isn't a problem, send it to both printer and disk.  The output is 
  293.      identical whether sent to the disk or to the printer.   
  294.       
  295.           The actual receiver frequency is included at the rightmost column 
  296.      of the output.  This makes searching for a target receiver fairly easy 
  297.      since the receivers are listed numerically in each category.  
  298.       
  299.           If the printer is not ready when the INTERMOD tries to use it  
  300.      an error message is displayed.  Pressing ENTER at the prompt causes  
  301.      the program to continue from the error.  Pressing F1 before ENTER tells
  302.      INTERMOD to return to the main menu.  If the printer is on-line and 
  303.      printing products, pressing F1 causes INTERMOD to return to the main 
  304.      menu immediately. 
  305.       
  306.           Use consistent filenames when naming data files and output 
  307.      files.  Something like SAMPHILL.DAT for input data files and  
  308.      SAMPHILL.OUT or SAMPHILL.PRO for the product files. 
  309.       
  310.           Group the transmitters and receivers by building.  The strongest 
  311.      products will most likely be generated nearby.  It's easier trace the 
  312.      products outward from the victim as well. 
  313.       
  314.           Remember, the presence of a product in the list is not an 
  315.      indication that the product actually exists.  INTERMOD produces a 
  316.      list of POTENTIAL products and the most likely sources given the  
  317.      proper conditions.  Only careful interpretation and testing can 
  318.      prove the correctness of the result. 
  319.       
  320.       
  321.  
  322.  
  323.  
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.      LICENSE AND CONDITIONS OF USE
  338.       
  339.           You are free to use, copy and distribute this product provided:
  340.       
  341.                NO FEE IS CHARGED FOR USE, COPYING OR DISTRIBUTION OF  
  342.                THE PRODUCT. 
  343.       
  344.           The program and the documentation must not be altered in any way.
  345.           
  346.      This program is provided AS IS, without warranty, expressed or implied,
  347.      including but not limited to suitability and fitness for a particular use.
  348.       
  349.           If you find INTERMOD to be a useful and convenient product, a
  350.           contribution would be appreciated, send a contribution of $20.00 to:
  351.       
  352.                Geoffrey L. Joy 
  353.                12964 Smoketree Pl. 
  354.                Chino, CA 91710 
  355.                 
  356.           Contributors will be placed on a list of "most favored users" and
  357.           will be notified promptly of any upgrades or improvements.
  358.           User feedback is requested.
  359.       
  360.  
  361.  
  362.  
  363.  
  364.  
  365.  
  366.  
  367.  
  368.  
  369.  
  370.  
  371.  
  372.  
  373.  
  374.  
  375.  
  376.  
  377.  
  378.  
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.  
  385.  
  386.  
  387.  
  388.  
  389.  
  390.  
  391.  
  392.  
  393.  
  394.  
  395.  
  396.  
  397.