home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HAM Radio 3 / hamradioversion3.0examsandprograms1992.iso / ant / yagiopt / plot.doc < prev    next >
Text File  |  1988-11-02  |  13KB  |  266 lines

  1.  
  2.  
  3.                Antenna Plotting Program
  4.  
  5.  
  6.  
  7.     PLOT.EXE will plot far-field antenna radiation patterns directly on
  8. your graphics screen.  The patterns may be generated by the MN general-purpose
  9. antenna analysis program or by the special-purpose YO Yagi Optimizer program.
  10. Azimuth and elevation patterns are plotted, using either polar or rectangular
  11. coordinates.  PLOT will work with a Color Graphics Adapter, Enhanced Graphics
  12. Adapter, or Hercules Graphics Card.  You can execute PLOT by itself to view
  13. plots made previously, or you can use the P command while running MN, or the H
  14. command while running YO.  These commands automatically generate a plot file
  15. for the antenna under analysis, call PLOT to display the plot, and then return
  16. to MN or YO when you are done.
  17.  
  18.     If you are using an EGA or HGC, a second plot file may be selected for
  19. pattern comparison.  The new plot is drawn into the second graphics buffer, and
  20. the screens may be switched back and forth instantly with a single key stroke,
  21. without having to wait for the plots to be redrawn.  This permits a precise
  22. instantaneous pattern comparison, revealing effects of small changes in an
  23. antenna design that would not be noticed in a side by side comparison of
  24. printed plots.  Either of the antenna plots may be replaced by a third, and so
  25. on, allowing multiway comparisons two at a time.  This feature is not available
  26. for the CGA because it lacks a second graphics buffer.
  27.  
  28.  
  29.                 Running PLOT
  30.  
  31.  
  32.     To run PLOT do the following, according to your display type:
  33.  
  34.  HGC:    The HERCULES.COM graphics driver must be loaded before
  35.      plotting.  To do this simply execute HERCULES.  This needs
  36.      to be done only once per boot, so HERCULES may be put in
  37.      your AUTOEXEC.BAT file for convenience.
  38.  
  39.  CGA:    Load GRAFTABL and GRAPHICS once per boot (or put them in
  40.      your AUTOEXEC.BAT file).  These are standard DOS programs.
  41.      They will improve the CGA graphics characters and allow
  42.      you to transfer the CGA plots to your printer.
  43.  
  44.  EGA:    The EGA requires no preliminaries.
  45.  
  46.  
  47.     When executed, PLOT automatically determines which type of graphics
  48. display card is present, and then configures itself accordingly.  The PLOT
  49. features vary according to the display type.
  50.  
  51.     You may give the name of the plot file on the command line when
  52. invoking PLOT, otherwise you will be prompted for it.  You need not type the
  53. .PLT extension, it will be provided automatically.
  54.  
  55.     The following keys are active in various modes during the plot:
  56.  
  57.  <Enter>    Switch between azimuth and elevation plots
  58.     P        Switch between polar and rectangular
  59.          coordinates
  60.     L        Switch the polar plot scale between log dB
  61.          and linear dB
  62.     Y        Change the rectangular plot Y-axis gain cutoff
  63.     N        Normalize the plot of the lower-gain antenna
  64.          to the gain scale of the higher-gain antenna;
  65.          pressing again reverts to normal
  66.     A        Select another antenna and turn off plot
  67.          compare mode
  68.     C        Select another antenna and use plot compare
  69.          mode (not for CGA)
  70.  <Space>     Switch between two comparison plots
  71.          (not for CGA)
  72.    1-6        Change display colors (EGA only)
  73.     S        Save display colors (EGA only)
  74.  <PrtSc>    Print screen (Press <Shift><PrtSc> or
  75.          <Shift><F10>)
  76.   <Esc>        Exit the plot program
  77.    F1        Activate the help panel, an abbreviated
  78.          version of this list
  79.  
  80.     The help panel only lists keys which are active at the time the F1 key
  81. is pressed.  For example, the Y key is only listed when in rectangular mode.
  82. Similarly the N, S, C, <Space>, and 1-6 keys are never listed for the CGA,
  83. since the CGA hardware cannot handle these functions.
  84.  
  85.     The A command will turn off compare mode, enabling you to examine the
  86. patterns of single antennas more rapidly.  Also note that the C command can be
  87. used repeatedly to compare multiple antennas two at a time.
  88.  
  89.     Whenever you are prompted for a plot filename you may press <Enter> to
  90. obtain a listing of the available plot files.
  91.  
  92.  
  93.                 Polar Plots
  94.  
  95.  
  96.     The azimuth polar plot is displayed with the MN +X direction toward the
  97. top of the screen, and the +Y direction to the left.  Zero azimuth angle is at
  98. the top of the screen, 90 degrees is to the left, 180 is at the bottom, and 270
  99. is to the right.  Elevation plots have the +Z direction (overhead) at the top
  100. of the screen, and the +X axis to the right.  Unidirectional antennas, if aimed
  101. in the +X direction, will have their major lobe pointing upward on the azimuth
  102. plot, and toward the right on the elevation plot.  This arrangement allows you
  103. to distinguish azimuth plots from elevation plots at a glance.
  104.  
  105.     You may select either of two radial scales for a polar plot. The
  106. standard ARRL log dB scale causes lower level sidelobes to be compressed toward
  107. the center of the pattern, emphasizing the major lobe shape.  Almost all
  108. antenna patterns in amateur radio publications use this scale, so it provides a
  109. way to compare the antennas you develop using MN to existing designs.  It also
  110. produces patterns having familiar shapes.  The center of the plot is minus
  111. infinity dB (no signal) with this scale, but there is little plot area below
  112. -40 dB.  The other polar scale is a linear dB scale, with -50 dB at the center
  113. of the plot, and much more area for signals between -20 and -50 dB than the log
  114. dB scale.  This scale is useful for examining small sidelobes which are hard to
  115. see in a log dB plot.
  116.  
  117.     The dots forming the radial lines (the ones which are not multiples of
  118. 30 degrees) are spaced every 2 dB.  The dots forming the circles are spaced at
  119. multiples of 1 degree.  These calibrations allow you to read directivity values
  120. off the antenna pattern with good accuracy.  Using them you may never need to
  121. use the MN D command to generate tabulated pattern data in a RUN file.
  122.  
  123.     If the antenna is in free-space PLOT will draw a 360 degree elevation
  124. polar plot.  If it is over ground only the upper 180 degree hemisphere is
  125. shown.
  126.  
  127.     To save time, MN normally generates data only for 0 to 180 degrees in
  128. azimuth, and 0 to 180 degrees (the overhead half plane) in elevation.  YO
  129. always generates such data.  In this case PLOT assumes symmetry around the X
  130. axis, and draws the right half of the azimuth plot from the data for the left
  131. half.  Similarly, for free-space antennas the lower half of the elevation plot
  132. simply duplicates the pattern of the upper half.  However, for asymmetrical
  133. antennas you can force MN to generate data for the entire 360 degree plane by
  134. using "360" as a parameter when entering the G command to MN.  Both azimuth and
  135. elevation data will be generated for 360 degrees (elevation data will cover 180
  136. degrees if the antenna is not in free-space).
  137.  
  138.     The polar plots will be perfectly circular on a monitor adjusted for
  139. normal aspect ratio.  If they look elliptical you should adjust your vertical
  140. height control.  This control is located on the rear panel of most monitors.
  141.  
  142.  
  143.                   Rectangular Plots
  144.  
  145.  
  146.     Rectangular or X-Y plots may be selected with the P command.  This
  147. coordinate system reveals small sidelobe detail even better than the linear dB
  148. polar plot, but the overall shape of the pattern is lost.  The X-axis is
  149. azimuth or elevation angle from 0 to 180 or 360 degrees, and the Y-axis is the
  150. antenna response in dB using a linear scale.  The Y-axis cutoff, or lower limit
  151. in dB, may be changed using the Y command.  Because this parameter is always a
  152. negative number, you may enter it without the minus sign for convenience.  The
  153. Y-axis cutoff is constrained between -1 and -100 dB.  The Y-axis is easiest to
  154. interpret when the cutoff value is a multiple of 10 degrees, but you may enter
  155. any value and the scale and grid will be drawn correctly.  The horizontal grid
  156. lines have dots every 2 or 4 degrees.  The vertical grid lines have dots every
  157. .02, .1, .25, .5, 1, or 2 dB depending on the Y-axis cutoff value.  The X-axis
  158. is 180 degrees wide unless the plot file contains independent data for the
  159. whole 360 degree plane.
  160.  
  161.  
  162.                Plotting While in MN
  163.  
  164.  
  165.     MN generates a plot file whenever you enter the P command, and then
  166. calls PLOT.  The root name of the plot file will be the same as that of the
  167. current antenna file, with the extension .PLT.  When experimenting with an
  168. antenna you may wish to save more than one plot file, either for later
  169. examination or for immediate comparison using the plot compare feature.  To
  170. generate a plot file with a new name simply append the name as a parameter to
  171. the P command.  The .PLT extension need not be typed as MN will add it
  172. automatically.
  173.  
  174.     If you are only interested in viewing the azimuth response you need not
  175. wait for the elevation data generation to complete after entering the P
  176. command.  Simply press <Esc> to abort the elevation search, and the azimuth
  177. plot will appear.  The plot file will only contain azimuth data, but will
  178. otherwise plot normally.  You may later enter P, wait for the elevation search
  179. to complete, and MN will add the elevation data to the existing plot file.
  180.  
  181.     Adding the parameter "360" to the G command will cause the azimuth and
  182. elevation data to be generated for the entire 360 degree plane.  This is useful
  183. for plotting the response of asymmetrical antennas, such as wire antennas
  184. erected to take advantage of randomly positioned tall trees.  A subsequent P
  185. command, after a "G 360", will generate the plot file, and call PLOT.
  186.  
  187.     Some highly-directive antennas will plot better if data is generated
  188. every 1 degree instead of the usual 2 degrees.  To cause this use the parameter
  189. "1" with the G command.  This parameter may be used at the same time as the
  190. "360" parameter.  Parameter order and spacing are not important as MN just
  191. looks for a "1" and a "360" somewhere on the G command line.  These parameters
  192. are not available with the P command to avoid confusion with the P parameter
  193. that renames plot files.  To plot with the "360" and "1" parameters, do G first
  194. with the parameters, then P.
  195.  
  196.     Plot data is generated with a dynamic range of 100 dB and with a
  197. resolution of .01 dB.  The elevation angle is annotated on azimuth plots only
  198. if it is nonzero, and the same holds for the azimuth angle on elevation plots.
  199.  
  200.  
  201.                   Plotting While in YO
  202.  
  203.  
  204.     YO generates a plot file whenever the H key is pressed, and then calls
  205. PLOT to display the pattern.  YO generates free-space plots with 1 degree
  206. resolution for Yagis having 15 or more elements, and plots with 2 degree
  207. resolution for smaller antennas.
  208.  
  209.  
  210.                DOS Environment Variables for PLOT
  211.  
  212.  
  213.     You may tell PLOT to display gains in dBi rather than dBd by using the
  214. following DOS command:
  215.  
  216.     SET DB=dBi
  217.  
  218.     Any combination of upper and lower case letters can be used.
  219.  
  220.     To specify a directory to be used as a plot library do the following:
  221.  
  222.     SET PLTLIB=Directory
  223.  
  224.     PLOT will list the plot files in this directory and those in the
  225. current directory when started without a filename on the command line.  You may
  226. load a plot file from the plot library by simply entering the filename, the
  227. directory need not be given.  This also applies if you specify the plot
  228. filename as a command line parameter when invoking PLOT.  For more information
  229. on SET commands see MN.DOC or YO.DOC.
  230.  
  231.  
  232.                   EGA Colors
  233.  
  234.  
  235.     Keys 1 through 6 will change the screen colors while you are viewing
  236. the EGA display.  After selecting the colors you prefer, you may save the
  237. changes by pressing the S key.  The color codes will be saved in the file
  238. COLORS.EGA.  When you next run PLOT the saved color set will be read back in.
  239. If COLORS.EGA is not found PLOT will use bright white on a black background for
  240. everything.
  241.  
  242.     The color keys are:
  243.  
  244.          1    Background color
  245.          2    Antenna pattern color
  246.          3    Grid color
  247.          4    Grid label color
  248.           5    Annotation color
  249.          6    Help panel color
  250.  
  251.  
  252.             Making Hardcopies of Plot Screens
  253.  
  254.  
  255.     You may press <Shift><PrtSc> to print the current screen.  On some
  256. keyboards PLOT may not recognize the key marked PrtSc.  If this is the case you
  257. may use <Shift><F10> instead.  It is normal for the polar plots to come out
  258. somewhat elliptical on paper.  For the EGA and HGC, if you start the first plot
  259. at the top of the page, a second plot may be put on the same page without any
  260. manual realignment of the printhead.  Simply call up the second plot and press
  261. <Shift><PrtSc> again.  This is a nice way to save both the azimuth and
  262. elevation plots for a single antenna, or to compare two antennas.  PLOT does
  263. not respond to <Shift><PrtSc> or <Shift><F10> with the CGA, or perform any
  264. printing function.  Instead, DOS will intercept <Shift><PrtSc> and print your
  265. plot if GRAPHICS was loaded before starting PLOT.
  266.