home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ham Radio 2000 / Ham Radio 2000.iso / ham2000 / misc / rfmatch6 / rfc16.txt < prev    next >
Text File  |  1994-09-15  |  11KB  |  417 lines
  1. RFC rel. 1.6 USER MANUAL
  2.  
  3. written by Giorgio FONTANA
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Topics :    1) How to use RFC.
  8.         2) Examples.
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13. 1) HOW TO USE RFC.
  14.  
  15.  
  16. CONFIGURATION:
  17.  
  18.     RFC can be configured by editing the file RFC.CFG.
  19. RFC.CFG is an ASCII file which contains 10 lines, extra lines are not 
  20. considered by the program. RFC.CFG must be in the directory of 
  21. RFCxx.EXE and RFC.PIC.
  22. RFC.CFG contains the following information:
  23.  
  24. The speed of light in Km/ms    299.792
  25. The number of points per arc    20      (1 to 100 allowed)
  26. The data drive and directory        (space or string like  c: c:\rfc\  ...)
  27. The language switch        E    (E=english,I=italian,N=on line select)
  28. The keyboard autorepeat rate    0    (0 to 31, 32 disables, 0=fastest)
  29. The logout autorepeat rate    0    (0 to 31, 32 disables, 0=fastest)
  30. The palette color for Z map     1       (0 to 63)
  31. The palette color for Y map     2
  32. The palette color for R map     4
  33. The palette color for Q map    56
  34. Comments
  35.  
  36. RFC.CFG could be omitted obtaining:
  37.  
  38. The speed of light in Km/ms    299.792
  39. The number of points per arc    20        
  40. The data drive and directory                same as RFC.EXE
  41. The language switch        N        
  42. The keyboard autorepeat rate    32        
  43. The logout autorepeat rate    32        
  44. The palette color for Z map     1
  45. The palette color for Y map     2
  46. The palette color for R map     4
  47. The palette color for Q map    56
  48.  
  49.  
  50. DEFAULT UNITS: ohm, mho, pF, uH, meters, dB/m, MHz, degrees.
  51.  
  52.  
  53.  
  54. STARTING RFC:
  55.  
  56.     Once configured the program can be started typing RFC16.
  57. Now the summary of the commands is presented to you. The summary can be
  58. recalled later by the command <?>.
  59. Please choose the characteristic impedance of the chart, which is the
  60. impedance that corresponds to the center of the chart, where the reflection
  61. coefficient is zero.
  62. Then choose the frequency.
  63.     On the left side of the screen there is the complex plane of the
  64. reflection coefficient. A graphic cursor can be moved in the plane using the
  65. arrow keys. The impedance, admittance, reflection coefficient, and Q charts
  66. can be displayed using <F1>, <F2>, <F3>, <F4>.
  67.     On the right side of the screen an info display shows the coordinates of
  68. the cursor in many equivalent forms. Press <O> and <P> to get other
  69. equivalent quantities.
  70.     The info display is linked to the cursor when the cursor is moved. The
  71. info display shows the start impedance when the start impedance is defined
  72. with <I> or when a network is loaded from the disk. The info display shows
  73. the impedance at the end of the arc associated to the element selected by
  74. <F6> if <F6> is used. The info display shows the impedance at the end of the
  75. network if the element selected by <F6> is the last element of the network.
  76.  
  77.  
  78.  
  79. HOW TO DEFINE THE START IMPEDANCE:
  80.  
  81.     The start impedance can be defined by moving the cursor to the start
  82. impedance and typing <F9> to set the impedance. A red square is placed
  83. around the cursor.
  84.  
  85.     The start impedance can be defined numerically with the key <I>.
  86. You can choose among impedance, admittance, reflection coefficient and
  87. file. 
  88. If you choose impedance or admittance, you are allowed to select an equivalent
  89. circuit RL or RC. If you do so, the start impedance is frequency dependent.
  90.     The file option is available only with the LICENSED package. The input
  91. file is named ####.inp. It is an ASCII file with the number of start points
  92. at the beginning, then the list of frequencies and impedances follows.
  93.  
  94. <number of lines that follows>
  95. <frequency>    <resistance>    <reactance>
  96. .        .        .    
  97. .        .        .
  98. .        .        .
  99.  
  100.  
  101. Ex:
  102.  
  103. 4
  104. 120    45    12
  105. 130    48    -14
  106. 140    55    -20
  107. 180    70    -33
  108.  
  109.     Using the file option the impedance as a function of frequency
  110. is linearly interpolated between the values written in the file.
  111.     If the actual frequency is lower than the lowest frequency in the
  112. file, the actual impedance is the impedance that corresponds to the lowest
  113. frequency in the file. If the actual frequency is higher than the highest
  114. frequency in the file the actual impedance is the impedance that corresponds
  115. to the highest frequency in the file.
  116.     The frequency list must be strictly increasing from the first to the
  117. last line. The maximum number of points is 200.
  118.  
  119.     Using <I> the impedance selected can be outside the plane.
  120.  
  121.  
  122. HOW TO ADD ELEMENTS TO THE START IMPEDANCE:
  123.  
  124.     Elements can be added using <F8>. Elements L, C and Z can be added
  125. in series or in parallel to the preceding element. Element T (transmission line)
  126. can be connected as transmission line or stub. Element M (ideal transformer)
  127. can be connected as transformer with common grounds. Key <=> shows the
  128. schematic of the network.
  129.     You can redefine an element by selecting it with <F6> then press
  130. <F8>.
  131.  
  132. HOW TO TUNE AN ELEMENT:
  133.  
  134.     A couple of keys is associated to each element, see the Key field of the
  135. info display. Using the Keys (upper and lower case) you can trim the values
  136. of up to 2 parameters of the element:
  137.  
  138. Element                Upper case        Lower case
  139.  
  140.             first parameter            second parameter
  141.  
  142. C            capacitance        
  143. L            inductance
  144. Z            resistance        reactance
  145. T            lenght            characteristic impedance
  146. M            turn ratio
  147.  
  148. The info display shows the value of the last parameter that has been trimmed.
  149. All the parameters of an element can be displayed selecting the element with
  150. <F6> then press <U>.
  151.  
  152.  
  153. HARDCOPY:
  154.  
  155.     <W> prints the listing of the network and the hardcopy of the graphic
  156. display (big) or the hardcopy of the screeen (small). HP Laserjet and Epson
  157. formats are supported.    
  158.  
  159.     
  160. AUTOTUNING:
  161.  
  162.     To reach a given impedance with your network, first choose the
  163. impedance with the cursor, then press <#>.
  164.     Autotuning tunes the first parameter of each class of elements.
  165. An element can be locked using <F6> to select it and </> to lock and unlock.
  166. If the number of unlocked elements is >2 then the Q of the network is
  167. minimized too, but the procedure may not converge exactly to the desired
  168. impedance, to correct lock one or more elements.
  169.     Autotuning works with a fixed number of iterations, sometimes it is
  170. necessary to call it more than once.
  171.  
  172.  
  173. MONTECARLO SIMULATION:
  174.  
  175.     <F10> starts a Montecarlo simulation for tolerance evaluation.
  176. Type the tolerance in +- xx% for the parameters required by the program and
  177. choose the number of simulations. The program shows the end impedances
  178. marked with green points. The numer of different points is shown in the info
  179. display. The area plot can be erased and recalled using <^>.
  180.  
  181.  
  182. FREQUENCY SWEEP:
  183.  
  184.     <!> starts the frequency sweep. The plot can be erased and recalled
  185. using <^>.
  186.     <^> : the buffer is preserved after the loading of a new network
  187. to compare the behaviour of two networks. Type <^> before performing the
  188. frequency sweep with the second network.
  189.     To plot a frequency sweep type <!>, then type the start frequency
  190. (low frequency), the stop frequency (high frequency), the frequency step,
  191. and the number of steps between markers.
  192.     A green point is plotted every frequency step, while a green cross
  193. is plotted every a given number of frequency steps.
  194.  
  195. CIRCLE DRAWING:
  196.  
  197.     To draw a circle move the cursor to the center of the circle and press
  198. <T>, a green point shows the center of the circle. Then move the cursor to a
  199. point on the circumference of the circle and press <T> again, a circle is
  200. drawn. Now the key <t> erases and recalls the last circle drawn.
  201.  
  202.  
  203. HOW TO MARK A POINT:
  204.  
  205.     Move the corsor to the point and press <Y>. The same Key deletes the
  206. point.
  207.  
  208.  
  209. MOUSE OPERATION (LICENSED package ONLY)
  210.  
  211. Exploring the plane is slow with the arrow keys.
  212. Using the mouse the cursor could be moved very fast.
  213. If no mouse button is pressed, the mouse control is uneffective and only the
  214. arrow keys are functional.
  215. Pressing the left button, the cursor can be moved with the mouse and also
  216. with the arrow keys.
  217. Pressing the right button the start impedance is set at the cursor position.
  218. Pressing both buttons the cursor and the start impedance can be moved together
  219. and the network is dynamically recalculated.
  220.  
  221.  
  222. CALCULATOR FOR COMPLEX NUMBERS:
  223.  
  224.     The key <$> recalls a calculator for complex numbers. The buffer of
  225. the calculator is ratained and saved with the network data file.
  226.     Select the operation with <+>, <->, <*>, </>, <L>, <E>, select the
  227. field with <space>, <\>, <tab>, enter a number with <enter>, NUMBER,
  228. <enter>, select the mode with <>> and <<> (modulus and phase (degrees) or
  229. real and imaginary parts).
  230.  
  231.  
  232. HOW TO SAVE A NETWORK ON DISK:
  233.  
  234.     Type <ctrl-S> and choose a six (maximum) digit code for the network.
  235.  
  236.  
  237. HOW TO RECALL A NETWORK FROM DISK:
  238.  
  239.     Type <ctrl-R> and type the code of the network.
  240.  
  241.  
  242. ONLINE SELECTION OF THE NUMBER OF POINTS PER ARC.
  243.  
  244.     Arcs are constructions that give a better feeling of the behaviour of
  245. an element of the network. Type <ctrl-P> to select a number of points between 1
  246. and 100. The program is faster with  few points per arc.
  247.  
  248.  
  249. HOW TO SELECT A NEW FREQUENCY:
  250.  
  251.     <F5> allows to select a new frequency. <-> and <+> can be used to
  252. step the frequency by 1, .1 or 10 MHz, the step  depends on <F7>.
  253.  
  254.  
  255. HOW TO CHANGE THE STEP:
  256.  
  257.     <F7> changes the step for the tuning of the elements and frequency.
  258. At the beginning the step is 1 % and 1 MHz. The values are circled through
  259. .1%, .1MHz and 10% , 10 MHz.
  260.  
  261.  
  262. HOW TO RESET THE PROGRAM:
  263.  
  264.     <r> resets the program. Confirmation required
  265.  
  266.  
  267. HOW TO QUIT THE PROGRAM:
  268.  
  269.     <q> quits the program. Confirmation required
  270.  
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276. 2) EXAMPLES
  277.  
  278.  
  279. 1) FIND THE COEFFICIENT OF REFLECTION OF A RC SERIES
  280.    CIRCUIT. f=100 MHz, Zo=50 ohm, R=10 ohm, C=50 pF.
  281.  
  282. SOLUTION:
  283.  
  284. Start the program.
  285. Zo=50
  286. Fo=100
  287. <I>
  288. <I>
  289. 10
  290. <C>
  291. 50
  292.  
  293. Read the info. display and press <O> and/or <P> to read different quantities.
  294.  
  295.  
  296.  
  297.  
  298. 2) MATCH A LOAD WITH REFLECTION COEFFICIENT .1905 ANGLE
  299.    324.55 TO 50 OHM RESISTIVE. Fo=188 MHz, USING A 50 OHM
  300.    TRANSMISSION LINE AND A 50 OHM OPEN SERIES STUB.
  301.  
  302. Zo=50
  303. F0=188
  304. <I>
  305. <C>
  306. .1905
  307. 324.55
  308. <F8>
  309. <T>
  310. .59
  311. 50
  312. 1
  313. 0
  314. <0>
  315. <F8>
  316. <T>
  317. .47
  318. 50
  319. 1
  320. 0
  321. <1>
  322. <#>
  323.  
  324. Press <F6> twice to read the end impedance.
  325.  
  326. Find a better solution (using shorter lines).
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331. 3) FIND THE FREQUENCY PLOT OF A SERIES RLC CIRCUIT.
  332.    Zo=50 Ohm, R=5 Ohm, C=10 pF, L= 1uH, F= 30 TO 60 MHz, step .1
  333.    MHz.
  334.  
  335.  
  336. Zo=50
  337. Fo=50
  338. <I>
  339. <I>
  340. 5
  341. <C>
  342. 10
  343. <F8>
  344. <L>
  345. 1
  346. <S>
  347. !
  348. 30
  349. 60
  350. .1
  351.  
  352. Try <^> when finished.
  353.  
  354. Find the resonant frequency of the circuit using <+> and <-> , type <F7> to
  355. reduce the frequency step to .1 MHz. (50.3 Mhz).
  356.  
  357.  
  358.  
  359. 4) FIND THE FREQUENCY PLOT OF A TRANSFORMER WITH L1=1uH,
  360.     L2=4uH, k (coupling factor)=.6 CONNECTED TO 50 Ohm RESISTIVE.
  361.     f=1 TO 20 MHz.
  362.  
  363.  
  364. Using a simplified equivalent schema:
  365.  
  366. k=M/SQR(L1*L2)
  367.  
  368. M= K*SQR(L1*L2)=2*.6=1.2uH
  369.  
  370. Ls=L1(1-k^2)=1*.64=.64uH
  371.  
  372. Lp=k^2*L1=.36uH
  373.  
  374. N=L2/M=4/1.2=3.33
  375.  
  376.  
  377. Zo=50
  378. Fo=10
  379. <ctrl-P>
  380. 80
  381. <F9>
  382. <F8>
  383. <L>
  384. .64
  385. <S>
  386. <F8>
  387. <L>
  388. .36
  389. <P>
  390. <F8>
  391. <M>
  392. 3.33
  393. <=>
  394. <space>
  395. !
  396. 1
  397. 20
  398. .1
  399.  
  400.  
  401.  
  402.  
  403. RFC is a CALCULATOR.
  404. The PHYSICS and ELECTRONICS of electromagnetic fields, waves and
  405. devices must be the background of RFC users.
  406.  
  407. See for example:
  408.  
  409. 'Foundation for microwave engineering' R.E. Collin - McGRAW-HILL.
  410.  
  411. and
  412.  
  413. 'ELECTRONIC APPLICATIONS OF THE SMITH CHART' P.H. Smith, copyright
  414. by Analog Instruments Co., New Providence, N.J.
  415.     
  416.     
  417.