home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ World of Ham Radio 1997 / WOHR97_AmSoft_(1997-02-01).iso / antenna / ant_19 / prog / am_66.doc < prev    next >
Text File  |  1997-02-01  |  44KB  |  1,188 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7.  
  8.  
  9.  
  10.  
  11.  
  12.  
  13.  
  14.  
  15.  
  16.  
  17.  
  18.  
  19.  
  20.                          * * * * * * * * * * * * * * * *
  21.                          *                             *
  22.                          *  A N T E N N A   M A K E R  *
  23.                          *                             *
  24.                          *   Antenna Design Programs   *
  25.                          *                             *
  26.                          * * * * * * * * * * * * * * * *
  27.  
  28.  
  29.  
  30.                          Copyright 1994, ALC Electronics
  31.  
  32.                            By: John K. Agrelius, KM6HG
  33.  
  34.                        Protected by Federal Copyright Laws
  35.  
  36.            Permission granted for non-commercial use and distribution.
  37.  
  38.  
  39.  
  40.  
  41.  
  42.  
  43.  
  44.  
  45.  
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.  
  71.  
  72.  
  73.  
  74.                            A N T E N N A   M A K E R
  75.                            =========================
  76.  
  77.  
  78.  
  79.  
  80.          The programs in this package are intended to assist the average
  81.     Amateur Radio Operator with the design and construction of some of the
  82.     most common antennas in use today. Several antennas have been built using
  83.     these programs and excellent results have been reported. Just read all the
  84.     documentation thoroughly and follow the instructions and you'll have the
  85.     personal satisfaction of building your own antennas.
  86.  
  87.          We do recommend that you use other sources of information such as the
  88.     ARRL Handbook for Radio Amateurs, the ARRL Antenna Book, the VHF Handbook
  89.     for Radio Amateurs and All About Cubical Quads, just to mention a few.
  90.  
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96.  
  97.  
  98.  
  99.  
  100.  
  101.  
  102.  
  103.  
  104.                                    Disclaimer
  105.                                    ----------
  106.  
  107.  
  108.          ALC Electronics distributes freeware and shareware programs and data
  109.     files without charging a fee.
  110.  
  111.          In no case do we intentionally violate any copyright request or
  112.     convention.
  113.  
  114.          We remind the purchaser that in the case of shareware, author's
  115.     rights are important. If you continue to use a program you must abide by
  116.     an author's request for registration and fee payment. This supports and
  117.     encourages the author to improve existing software and develop new
  118.     software products.
  119.  
  120.          ALC Electronics and it's distributors cannot assume liability or
  121.     responsibility for any loss or damage arising from the use of these
  122.     programs. This product is used with this understanding by user.
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.  
  134.  
  135.  
  136.  
  137.  
  138.  
  139.  
  140.  
  141.  
  142.  
  143.  
  144.  
  145.  
  146.  
  147.  
  148.  
  149.  
  150.  
  151.  
  152.  
  153.  
  154.                             Warranty and Liability
  155.                             ----------------------
  156.  
  157.  
  158.  
  159.          ALC Electronics does not warrant that the functions contained in
  160.     these programs will meet your requirements or that the operation of these
  161.     programs will be uninterrupted or error free.
  162.  
  163.          In no case will ALC Electronics be held liable for damages direct,
  164.     indirect or incidental resulting from any defect or omission in the Users
  165.     Manual, the Disk, or any other related items and processes, including, but
  166.     not limited to, any loss of income, anticipated profit or other
  167.     consequential damages.
  168.  
  169.          This statement of limited liability replaces all other warranties or
  170.     guarantees, expressed or implied, including warranties of merchantability
  171.     and fitness for any purpose. ALC Electronics neither assumes any other
  172.     warranty or liability nor authorizes any other person to assume any other
  173.     warranty or liability for it, in connection with the use of this product.
  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.  
  206.  
  207.  
  208.  
  209.  
  210.  
  211.  
  212.  
  213.  
  214.  
  215.  
  216.  
  217.  
  218.                                    CONTENTS
  219.                                    ========
  220.  
  221.  
  222.  
  223.               Inverted Vee Antennas ...................... Page 1
  224.  
  225.               Cubical Quad Antennas ...................... Page 3
  226.  
  227.               Coax Antenna Traps ......................... Page 7
  228.  
  229.               Inverted Vee Diagrams ...................... Page 9
  230.  
  231.               Cubical Quad Diagrams ...................... Page 10
  232.  
  233.               Coax Trap Diagrams ......................... Page 13
  234.  
  235.               Other Shareware Programs ................... Page 14
  236.  
  237.  
  238.  
  239.  
  240.  
  241.  
  242.  
  243.  
  244.  
  245.  
  246.  
  247.  
  248.  
  249.  
  250.  
  251.  
  252.  
  253.  
  254.  
  255.  
  256.  
  257.  
  258.  
  259.  
  260.  
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.                   I N V E R T E D   V E E   A N T E N N A S
  269.                   =========================================
  270.  
  271.                          By: John K. Agrelius, KM6HG
  272.  
  273.  
  274.  
  275.          The Inverted Vee Antenna (sometimes called a Drooping Dipole) is
  276.     basically a center fed dipole with the ends lower than the feed point. The
  277.     characteristic impedance of this antenna at the feed point will vary with
  278.     the height above ground, the apex angle and surrounding objects. It will
  279.     generally be close enough to 50 ohms that it can be fed directly with 50
  280.     ohm coax. The apex angle (at the feed point) should be somewhere between
  281.     90 degrees and 120 degrees with 110 degrees as a good starting point. It's
  282.     not too critical, just don't make it less than 90 degrees. Also, don't be
  283.     afraid to use dog legs near the ends of the antenna if you don't have
  284.     enough real estate. Just try to keep the feed point in the clear and as
  285.     high as possible. This will improve your radiation pattern and your
  286.     radiation angle.
  287.  
  288.  
  289.                              Running the Program
  290.                              -------------------
  291.  
  292.          The program is quite simple to use. Just enter the Design Frequency
  293.     and the Height above ground. The Frequency will be used to calculate the
  294.     dimensions and the Height will be used to determine the approximate feed
  295.     point impedance for your antenna. When the calculations are done and the
  296.     dimensions are displayed you'll have 4 Choices:
  297.  
  298.  
  299.              #1 - This will Restart the Program.
  300.              #2 - This will Recalculate with a New Antenna Height.
  301.              #3 - This will Print the Design Specifications of your Antenna.
  302.              #4 - This will Quit the Program and Return to the Main Menu.
  303.  
  304.  
  305.                             Building Your Antenna
  306.                             ---------------------
  307.  
  308.          The support for the antenna should be made of wood, fiberglass, PVC
  309.     or some other non-metallic material. A 3 or 4 foot piece of PVC pipe on
  310.     top of a metal mast works OK. An all wooden mast would be better but isn't
  311.     very practical for high antennas. You can use a small piece of plexiglass,
  312.     maybe 3" X 5" X 1/4", at the feed point, attached to the PVC pipe for the
  313.     antenna connections. Just drill a 1/4" hole near each corner, at one end
  314.     of the plexiglass. This will be used for the legs of the antenna. You
  315.     should also drill a couple of holes in the middle of the plexiglass near
  316.     the other end to be used for mounting it to the mast. Strip the insulation
  317.     off the end of one leg of the enameled copper wire for about 6 inches. Run
  318.     about 4 inches of this end of the wire through one of the corner holes and
  319.     making a loop, wrap it back on itself and solder the connection. Do the
  320.     same with the other leg of the antenna. Refer to FIGURE 1.
  321.  
  322.          Connections between the antenna and the coax are made at the solder
  323.     joint of each leg. Separate the shield from the center conductor of the 50
  324.     ohm coax for about 4 inches. Use some silicone glue to weather proof the
  325.     coax where the shield and center conductor separate. Solder the shield to
  326.  
  327.     Page 1
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.     one leg of the antenna and solder the center conductor to the other leg.
  335.     Refer to FIGURE 1.  NOTE - A good quality current balun could be used in
  336.     place of the plexiglass to reduce feedline radiation.
  337.  
  338.          One thing you need to keep in mind is that the 4 inches of coax and
  339.     shield become part of the antenna. This extra length was lost when you
  340.     looped each leg through the plexiglass so it should balance out. BUT be
  341.     sure that in the beginning you cut the legs about a foot or two LONGER
  342.     than they need to be. You'll need to adjust the length of the legs for the
  343.     lowest VSWR. You can always cut off the extra length when you're done.
  344.     When adjusting the antenna, be sure to add or subtract equal amounts from
  345.     each leg. Also, you'll need insulators for the ends of the antenna and to
  346.     support any dog legs. You can use plexiglass or some PVC pipe with a hole
  347.     drilled in each end.
  348.  
  349.          One final note - A good quality Current Balun is the best way to
  350.     connect the antenna to your coaxial cable. It will improve the radiation
  351.     pattern and cut down on RF radiated by the feedline.
  352.  
  353.  
  354.                               Antenna Adjustment
  355.                               ------------------
  356.  
  357.          With the antenna in position, check the VSWR with your SRW Meter.
  358.     First take a reading at the Design Frequency and write it down. Now check
  359.     the reading above and below the Design Frequency. If the VSWR is Higher at
  360.     the Higher frequency then it's obviously resonant at a lower frequency, so
  361.     you need to shorten the ends of the antenna. When the antenna is
  362.     shortened, the resonant frequency will go up. Remember, you must shorten
  363.     the antenna by the same amount on each leg. If the VSWR is Higher at the
  364.     Lower frequency then you'll have to lengthen the antenna. Continue to
  365.     adjust the antenna until the VSWR is at it's lowest reading at the Design
  366.     Frequency. The Approximate VSWR on the printout is exactly that, so don't
  367.     rely on it to much. The antenna is influenced by Height above ground (and
  368.     who knows where that is), the Apex Angle, any Surrounding objects and
  369.     probably other things we don't even know about yet. If the VSWR is less
  370.     than 2:1 across the entire band then it should work fine.
  371.  
  372.  
  373.  
  374.  
  375.  
  376.  
  377.  
  378.  
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.  
  385.  
  386.  
  387.  
  388.  
  389.  
  390.  
  391.  
  392.  
  393.     Page 2
  394.  
  395.  
  396.  
  397.  
  398.  
  399.  
  400.                   C U B I C A L   Q U A D   A N T E N N A S
  401.                   =========================================
  402.  
  403.                          By: John K. Agrelius, KM6HG
  404.  
  405.  
  406.  
  407.          The Cubical Quad Antenna is basically a directional beam antenna made
  408.     out of wire loops. The loops are usually square and are approximately one
  409.     wavelength long, with the reflector slightly larger and the director(s)
  410.     slightly smaller. It has more gain per element than a Yagi, it is less
  411.     susceptible to static noise and best of all the characteristic impedance
  412.     is close enough to 50 ohms that it can be feed directly with 50 ohm coax.
  413.     The major disadvantage is that it's pretty bulky for HF and quite a chore
  414.     to build. But, it's ideal for VHF. In fact, I'm using a 5 element Quad on
  415.     2 meters at my QTH. It has great gain, a good front to back ratio, it
  416.     covers the entire band and the VSWR is flat at the Design Frequency.
  417.  
  418.  
  419.                              Running the Program
  420.                              -------------------
  421.  
  422.          The program is quite simple to use. Just enter the Design Frequency
  423.     and the Number of Elements. The Frequency will be used to calculate the
  424.     dimensions and the Number of Elements will be used to determine the
  425.     Theoretical Gain. When the calculations are done and the dimensions are
  426.     displayed you'll have 4 Choices:
  427.  
  428.  
  429.              #1 - This will Restart the Program.
  430.              #2 - This will Recalculate with a New Number of Elements.
  431.              #3 - This will Print the Design Specifications of your Antenna.
  432.              #4 - This will Quit the Program and Return to the Main Menu.
  433.  
  434.  
  435.  
  436.          In the next few paragraphs I'll go through the process of building a
  437.     vertically polarized 4 element, 2 meter (146 MHz) Cubical Quad. It's not
  438.     difficult but the dimensions are critical and you need to take your time.
  439.     The same basic techniques apply to the other bands, the only difference
  440.     would be that the size of almost everything would change proportionally.
  441.  
  442.  
  443.                             Building Your Antenna
  444.                             ---------------------
  445.  
  446.          The support for the antenna should be made of wood, fiberglass, PVC
  447.     or some other non-metallic material. I used 2" X 2" pine for the boom and
  448.     1/2" wood dowel for the spreaders. The wire loops were made of number 18
  449.     enameled copper wire (for HF I would use number 12 copperweld). You'll
  450.     also need a couple of pieces of 1/8" plexiglass about 1" X 2", a couple of
  451.     muffler clamps that will fit your mast and a piece of aluminum tubing or
  452.     PVC pipe about 18" long. That's it..
  453.  
  454.          Take the 2" X 2" pine and using the dimensions from the printout,
  455.     cut the boom. CAUTION - The dimensions are the MINIMUM length of the boom,
  456.     you'll have to add a little just to be safe. I added an additional 24"
  457.     because I mounted the boom to the mast behind the reflector so the antenna
  458.  
  459.     Page 3
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.     was not affected by the mast. This makes the total boom length about 64"
  467.     (40.2" + 24"). Now, take the wood dowel and using the dimensions from the
  468.     printout, cut two wood dowels per element. CAUTION - Again, the dimensions
  469.     are the MINIMUM length necessary to make the wire loops. I added an
  470.     additional 2" to each spreader. This makes the Reflector spreaders 32.7"
  471.     (30.7" + 2"), the Driven Element spreaders 31.2" (29.2" + 2") and the
  472.     Director spreaders 29.7" (27.7" + 2"). Using a drill press, drill a small
  473.     hole 1" from the end of each spreader. These holes will be used to run the
  474.     wire through, making the square loops. Take one of the 32.7" spreaders and
  475.     one of the 31.2" spreaders and using a saw, cut a slit on one end of each
  476.     spreader up to the hole you just drilled. Using care, make the slits wide
  477.     enough to slide the plexiglass into them. Drill an 1/8" hole near each end
  478.     of both pieces of plexiglass. Press the plexiglass into the slits, center
  479.     it and drill another 1/8" hole through the wood dowel and the plexiglass
  480.     1/2" from the end of the dowel. Refer to FIGURE 3. Attach the plexiglass
  481.     to the wood dowel with a small screw and some Elmers glue.
  482.  
  483.          Now, using the drill press, drill a 1/2" hole 1" from the front end
  484.     of the boom. With the dimensions from the printout, drill a second hole
  485.     12.4" from the first hole, and so on, until all four holes are drilled.
  486.     These will be the holes for the horizontal spreaders. Rotate the boom 90
  487.     degrees on the drill press and measure 1/2" back from the middle of each
  488.     hole and mark it. Drill the other four holes for the vertical spreaders.
  489.     You'll also want to drill a couple of holes for mounting the antenna to
  490.     the mast. I used a muffler clamp and it seemed to work OK. You may have a
  491.     better way, especially if it's a horizontally polarized antenna. Drill the
  492.     two holes for the clamp about one foot from the rear end of the boom.
  493.     Remember, if the beam is vertically polarized then the holes for the clamp
  494.     must be drilled horizontally through the boom. You'll also need to drill a
  495.     small hole near the end of the boom to attach the support arm.
  496.  
  497.          You can now insert the spreaders in the holes on the boom. I hung the
  498.     boom from the ceiling with some wire to keep it in the clear. Starting at
  499.     the rear of the boom, insert the long 32.7" spreader (with the plexiglass
  500.     insulator) into the hole. Moving toward the front of the boom, insert
  501.     the 31.2" spreader (with the plexiglass insulator) into the next hole.
  502.     Make sure the plexiglass insulators are both on the same side of the boom.
  503.     Continuing toward the front of the boom, insert two of the 29.7" spreaders
  504.     in the next two holes. You should now have 4 horizontal spreaders lined up
  505.     with the two shortest in the front of the boom and the longest at the
  506.     rear. Both plexiglass insulators should be on the same side. Using plenty
  507.     of Elmers glue, center each spreader and glue them in place. Be sure to
  508.     align the spreaders so that they are all parallel and make sure the holes
  509.     for the square wire loops are aligned properly. After the glue dries, do
  510.     the same for the vertical spreaders. Let the glue dry and put at least 2
  511.     coats of spar varnish on everything and let it dry over night.
  512.  
  513.          You're now ready to string the wire loops through the cross-bars.
  514.     Using the dimensions from the printout, measure and cut the enameled wire
  515.     to length. CAUTION - Again the dimensions are for the exact length needed,
  516.     so you should add a little extra. I cut the directors one inch longer
  517.     (78.4" + 1") for a total of 79.4 inches. The Driven Element and the
  518.     Reflector need to be cut 4 inches longer. The extra length will be needed
  519.     for adjustment of the antenna. So, the Driven Element should be 86.5"
  520.     (82.5" + 4") and the Reflector should be 90.7" (86.7" + 4"). Now strip off
  521.     about 2 inches of enamel from each end of the Director wires and about 6"
  522.     of enamel from the Driven Element wire and Reflector wire. Feed one of the
  523.     Director wires through the holes on the end of each spreader at the front
  524.  
  525.     Page 4
  526.  
  527.  
  528.  
  529.  
  530.  
  531.  
  532.     of the boom. Pull the wire tight making a square loop, overlap the two
  533.     ends by 1" and solder the connection. Do the same for the next Director.
  534.     Now take the Driven Element wire and feed it through each of the spreaders
  535.     with the ends of the wire terminating at the plexiglass insulator. Run
  536.     equal amounts of wire through the holes in the insulator, fold the wires
  537.     back and wrap each one around itself a couple of times. Point the ends of
  538.     the wires toward the front of the boom and solder the connection. Do the
  539.     same for the Reflector. You're going to need a shorting stub on the
  540.     Reflector to adjust the antenna. This can be made from a short piece of
  541.     copper wire. Cut a 2 1/2" piece of number 12 copper wire and bend the ends
  542.     over, making a small loop in each end. This will slide over the two ends
  543.     of the Reflector wires at the insulator. Push it all the way down to the
  544.     insulator for now, making the Reflector loop as short as possible. Refer
  545.     to FIGURE 4.
  546.  
  547.  
  548.                               Antenna Adjustment
  549.                               ------------------
  550.  
  551.          We're now ready to hook up the feedline, mount the antenna and make
  552.     some adjustments. The hard part is over. For VHF you should use low loss
  553.     cable like RG-213, for short runs you can get away with RG-8X. Separate
  554.     the center conductor from the shield for about 1 1/2". Twist the length
  555.     of exposed shield and tin the wire. Strip back 1/2" of insulation from the
  556.     center conductor and tin the wire. Bend a small loop in the end of both
  557.     the shield and center conductor. Connect the center conductor to one of
  558.     the ends of the Driven Element loop close to the insulator and the shield
  559.     to the other end of the loop the same distance from the insulator and
  560.     solder the connections. Using electrical tape, attach the coax to the
  561.     spreader and the boom, routing the coax down the boom through the
  562.     Reflector loop and out the rear of the antenna. You can now mount the
  563.     antenna to the mast but be careful, it's pretty bulky and fragile. This is
  564.     a good time to call on one of your Ham friends, they're always eager to
  565.     help with antennas. Refer to FIGURE 6 so you can understand the mounting
  566.     method using the Antenna Support Arm. With the antenna mounted in
  567.     position, hopefully well away from surrounding objects, you can hook up
  568.     the other end of the coax cable to your SWR meter and check the VSWR.
  569.     First take a reading at the Design Frequency and write it down. If the
  570.     VSWR is below 1.5 : 1 at the Design Frequency you might want to leave it
  571.     alone and get some signal reports from a few friends. Rotate the antenna
  572.     while listening to a weak station. You should see a big difference as you
  573.     point the beam in different directions. If the VSWR is too high, first
  574.     recheck all the dimensions, especially the Driven Element. The total
  575.     length of the Driven Element should be very close to the dimensions on the
  576.     printout. For our antenna, at 146 MHz., it should be about 82.5". That
  577.     includes the length of coax that was stripped back. Measure from where the
  578.     coax shield separates from the center conductor, all the way around the
  579.     spreaders and back to where the center conductor and shield separate. That
  580.     is the total length of the Driven Element. If that measures OK, then you
  581.     need to adjust the stub on the Reflector for the lowest VSWR. As a last
  582.     resort, you may need to move the coax connection at the feed point. If the
  583.     VSWR is Higher at a Lower frequency then you need to make the Driven
  584.     Element Longer.  Keep the Feed Point the same distance from the insulator
  585.     for each connection to the coax. Remember, the antenna is influenced by
  586.     the Height above ground and Surrounding Objects, so keep it as high as
  587.     possible. Remember to solder the Reflector Shorting Stub when finished.
  588.  
  589.          One final note - When building a Cubical Quad with only two elements,
  590.  
  591.     Page 5
  592.  
  593.  
  594.  
  595.  
  596.  
  597.  
  598.     the characteristic impedance of the antenna will be well above 50 ohms.
  599.     Their are several ways to compensate for this. Two of the easiest ways are
  600.     to either decrease the spacing between the Driven Element and the
  601.     Reflector (about one half of what the printout recommends) or to use a 1/4
  602.     wavelength piece of 75 ohm coax as a linear transformer to feed the
  603.     antenna with. The rest of the feedline would still be 50 ohm coax.
  604.     Remember, we're talking about an electrical 1/4 wavelength (246 divided by
  605.     the Frequency times the Velocity Factor). For HF, the best way is to use a
  606.     Balun. In fact, you should always use a good Current Balun with any HF
  607.     antenna that uses coaxial cable as feedline.
  608.  
  609.  
  610.  
  611.  
  612.  
  613.  
  614.  
  615.  
  616.  
  617.  
  618.  
  619.  
  620.  
  621.  
  622.  
  623.  
  624.  
  625.  
  626.  
  627.  
  628.  
  629.  
  630.  
  631.  
  632.  
  633.  
  634.  
  635.  
  636.  
  637.  
  638.  
  639.  
  640.  
  641.  
  642.  
  643.  
  644.  
  645.  
  646.  
  647.  
  648.  
  649.  
  650.  
  651.  
  652.  
  653.  
  654.  
  655.  
  656.  
  657.     Page 6
  658.  
  659.  
  660.  
  661.  
  662.  
  663.  
  664.                              C O A X   T R A P S
  665.                              ===================
  666.  
  667.                          By: John K. Agrelius, KM6HG
  668.  
  669.  
  670.  
  671.          Coaxial Antenna Traps are antenna traps using coaxial cable. It's a
  672.     great way to make traps. They are inexpensive to make and work quite well.
  673.     With the inherent capacitance in coax all you have to do is wind it around
  674.     a form to create some inductance and Bingo.. you have a resonant circuit.
  675.     The trick is to make it resonant at the Design Frequency. That's what the
  676.     Coaxial Trap Design Program does.
  677.  
  678.  
  679.                              Running the Program
  680.                              -------------------
  681.  
  682.          The program is quite simple to use. Just select your Coax Type and
  683.     enter the Form Diameter and the Design Frequency. When the calculations
  684.     are done and the dimensions are displayed you'll have 5 Choices:
  685.  
  686.  
  687.              #1 - This will Restart the Program.
  688.              #2 - This will Recalculate with a New Form Diameter & Frequency.
  689.              #3 - This will Recalculate with a New Frequency.
  690.              #4 - This will Print the Design Specifications of your Trap.
  691.              #5 - This will Quit the Program and Return to the Main Menu.
  692.  
  693.  
  694.                              Building Your Traps
  695.                              -------------------
  696.  
  697.          The Form for your traps should be some type of round non-metallic
  698.     material. When I made my 40/75 meter Trap Dipole I used 3" ABS, which has
  699.     an outer diameter of 3.5". My Trap Design Frequency was 7.2 MHz. and my 75
  700.     meter frequency was 3.9 MHz. If you choose a Trap Design Frequency that's
  701.     a little on the low side, then the coax will be a little longer than you
  702.     actually need, so you'll have a safety margin. Let's go through it step by
  703.     step and build a 40/75 meter Trap Dipole like mine. You'll need to make
  704.     printouts for a 40 meter Dipole (Inverted Vee), a 75 meter Dipole and a
  705.     Trap for 40 meters.
  706.  
  707.          The first thing you need to do is to build your antenna for the
  708.     Highest frequency (40 meters), let's say 7.2 MHz. Using the Inverted Vee
  709.     Program, the antenna would be 32.45 feet on each leg. Get your 40 meter
  710.     antenna adjusted for the lowest VSWR. Now you can build your traps. I used
  711.     RG-58C which was 5 Turns around my 3.5" Form and had to be 59.5" long (for
  712.     7.2 MHz). The width of the 5 Turns would be .97 inches, so I made my Form
  713.     4 inches long. That gave me an extra 1.5" on each end of the Form. I
  714.     drilled a 1/4" hole about 1/2" from each end of the two Forms. The holes
  715.     were used to connect the Form to the antenna. Remember, the 59.5 inches of
  716.     coax is the length of the shield. It's no longer coaxial cable where the
  717.     center conductor and shield are separated. I added 2 inches and cut the
  718.     coax to 61.5 inches. Separate the shield from the center conductor for 1
  719.     inch at each end of the 2 pieces of coax and tin the shield and the center
  720.     conductor. Wrap the coax around the Form (not too tight) and tape it off
  721.     neatly with electrical tape.  You can run the tape in through the form and
  722.  
  723.     Page 7
  724.  
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730.     back over the coax. Don't cover up the ends of the coax. Now, take the
  731.     shield from one end and the center conductor from the other end and solder
  732.     them together. Refer to FIGURE 7. You may need some extra wire, I used
  733.     copper braid. Do the same with the other Trap.
  734.  
  735.          You can now hook the Traps to the ends of the 40 meter antenna.
  736.     Replace the insulators at the end of each leg with the Traps. Any extra
  737.     wire, including the ends of the coax, that will be used to make the
  738.     connection, will become part of the antenna and must be subtracted from
  739.     the total length of the 40 meter antenna. I connected the center conductor
  740.     to the 40 meter side of the antenna and the shield to the 75 meter side.
  741.     Now you need to add the wire to the 75 meter side of the Trap to make your
  742.     75 meter antenna. This is the tricky part. There's no way to determine
  743.     precisely just how much wire you'll need. That's because the amount of
  744.     inductance in the Trap will be different at different frequencies, it will
  745.     change with the Form diameter, the type of coax used, etc. Besides, the
  746.     length of the ends of the antenna will also be affected by it's proximity
  747.     to ground. All we know for sure, is that the overall length of the antenna
  748.     will be shorter than a full length dipole for 75 meters. If you subtract
  749.     the length of the coax (59.5") from the length of one leg of the 75 meter
  750.     antenna (718.8"), this will give you 659.3". We also have to subtract the
  751.     length of the 40 meter leg to get our starting point. So, 659.3" - 389.4"
  752.     = 269.9" or about 22.5 feet. That's what we'll start with, and maybe a
  753.     little extra to be safe. Remember, it's easier to cut off extra antenna
  754.     wire than it is to stretch it, so always make it longer than you need.
  755.     Hook the 22.5 feet of wire to the 75 meter end of the Trap and solder the
  756.     connections on the Trap. Do the same for the other leg. Refer to FIGURE 8.
  757.  
  758.  
  759.                            Antenna Trap Adjustment
  760.                            -----------------------
  761.  
  762.          With your SWR meter connected, check the VSWR at 7.2 MHz. The VSWR
  763.     should be very close to what it was as a 40 meter dipole (before the Traps
  764.     were added). Check the SWR Above and Below the Trap Design Frequency. If
  765.     the VSWR is better at a Lower frequency then you'll have to shorten the
  766.     coax on the Trap. It doesn't take much to make a difference. I only had to
  767.     take off 1/2" from each Trap. Just take a sharp knife and cut a slit down
  768.     through the shield and separate the center conductor from the shield a
  769.     little at a time and recheck the VSWR. If cutting the coax shorter makes
  770.     the VSWR worse, then there's a problem. Check all the dimensions, if
  771.     everything seems OK then you'll have to try again with a longer piece of
  772.     coax. This shouldn't happen but something could cause a problem, like the
  773.     Form material, weird coax or something else we're not aware of. Once
  774.     you've got a reasonable VSWR on 40 meters, you can check the antenna on 75
  775.     meters. You'll probably have to shorten the ends to get it resonant at 3.9
  776.     MHz. My antenna only needed a little less than 16 feet added to each Trap
  777.     to work on 75 meters but every installation is different. Don't forget to
  778.     seal the ends of the coax with some RTV. Have Fun and Good DX, John.
  779.  
  780.  
  781.  
  782.  
  783.  
  784.  
  785.  
  786.  
  787.  
  788.  
  789.     Page 8
  790.  
  791.  
  792.  
  793.  
  794.  
  795.  
  796.                               Inverted Vee Diagrams
  797.                               ---------------------
  798.  
  799.  
  800.  
  801.                                  _______________
  802.                                 |      1/4"   v |
  803.                                *|*O<- Holes ->O*|*
  804.             Wire Loop ------->* | *     |     * | *
  805.                              *  |*      |      *|  *
  806.                              * *|       |       |* *
  807.          Solder Joint ---->X    |       V       |    X
  808.                          *   s  |       O       |  c   *
  809.                        *       s|               |c       *
  810.      Antenna Leg --->*          |s             c|          *
  811.                    *            |  s    O    c  |            *
  812.                  *              |    s     c    |              *
  813.                *        Shield ------->s c<------- Center        *
  814.              *                  |      |X|      | Conductor        *
  815.            *    Plexiglass ---->|      |X|      |                    *
  816.          *                      |______|X|______|                      *
  817.                                        |X|
  818.                       50 Ohm Coax ---->|X|
  819.                                        |X|
  820.                                        |X|
  821.                                        |X|
  822.  
  823.  
  824.                        FIGURE 1 - Inverted Vee Connections
  825.  
  826.  
  827.  
  828.     _________________________________________________________________________
  829.  
  830.  
  831.  
  832.                                         _
  833.                        Plexiglass ---->|_|*
  834.                                     *  | |  *
  835.                                   *    | |    *
  836.                    PVC Pipe ---------->| |      *
  837.                               *        |-|        *
  838.                             *          |X|          *
  839.              Left Leg --->*            |X|            *<--- Right Leg
  840.                         *              |X|              *
  841.                       *                |X|                *
  842.                     *   Metal Mast --->|X|                  *
  843.                   *                    |X|                    *
  844.   Insulator --->O                      |X|                      O
  845.               x                        |X|                        x
  846.   String -->x                          |X|                          x
  847.           +                            |X|                            +
  848.           |                            |X|                            |
  849.   Pole -->|                            |X|                            |
  850.           |                            |X|                            |
  851.   ------------------- Ground ----------------------- Ground ---------------
  852.  
  853.  
  854.                    FIGURE 2 - Typical Inverted Vee Installation
  855.     Page 9
  856.  
  857.  
  858.  
  859.  
  860.  
  861.  
  862.                               Cubical Quad Diagrams
  863.                               ---------------------
  864.  
  865.  
  866.                           _______
  867.                          |       |
  868.             1/8" Hole ------>O   |
  869.                          |       |
  870.                          ----------------------------------------
  871.                         (    O<--- 1/8" Hole         Wood Dowel
  872.                          ----------------------------------------
  873.                          |       |
  874.             1/8" Hole ------>O   |<---- Plexiglass
  875.                          |_______|
  876.  
  877.  
  878.                              FIGURE 3 - Insulators
  879.  
  880.  
  881.  
  882.     _________________________________________________________________________
  883.  
  884.  
  885.  
  886.  
  887.                                  *                          *
  888.                                *                            *
  889.                              *                              *
  890.                            *<------- Reflector Loop ------->*
  891.                          *                                  *
  892.                        X<---------- Solder Joint ---------->X* * X * * * * *
  893.                    * *                                     * *   *
  894.              ____*__  *                                   * _ *  *
  895.             |   *   |*                                    *| |*  *
  896.     Hole ------>O* *|                                      |*|   *
  897.             |       |                                      | |   *
  898.             ----------------------                        /| |\  *   Reflector
  899.            (    O             <------ Wood Dowel ------->( | | ) *<-- Shorting
  900.             ----------------------                        \| |/  *     Stub
  901.             |       |<------------ Plexiglass ------------>| |   *
  902.     Hole ------>O* *|                                      |*|   *
  903.             |___*___|*                                    *|_|*  *
  904.                  *    *                                   *   *  *
  905.                    * *                                     * *   *
  906.                        X<--------- Solder Joint ----------->X* * X * * * * *
  907.                          *                                  *
  908.                            *<------ Reflector Loop -------->*
  909.                              *                              *
  910.                                *                            *
  911.  
  912.             Front View                                  Side View
  913.  
  914.  
  915.                        FIGURE 4 - Reflector Shorting Stub
  916.  
  917.  
  918.  
  919.  
  920.  
  921.     Page 10
  922.  
  923.  
  924.  
  925.  
  926.  
  927.  
  928.                             Cubical Quads (continued)
  929.                             -------------------------
  930.  
  931.                                     .\\ .
  932.                                 .     \\     '   .
  933.                            .           \\            '   .
  934.                       .                 \ __                 '   .
  935.                 _._______________________|  |_______________________'_
  936.                 - -----------------------|\\|-----------------------.-
  937.                  '    .                  | \\                  .  '
  938.                            '    .        |  \\            .  '
  939.                                      '   |. |\\      .  '<---- 2nd Director
  940.                                          |  | \\.  '              Loop
  941.                                     .\\ .|  |
  942.                                 .     \\ |  |'   .
  943.                            .           \\|  |        '   .
  944.                       .                 \|  |                '   .
  945.                 _._______________________|  |_______________________'_
  946.                 - -----------------------|\\|-----------------------.-
  947.                  '    .                  | \\                  .  '
  948.                            '    .        |  \\            .  '
  949.                                      '   |. |\\      .  '<---- 1st Director
  950.                                          |  | \\.  '              Loop
  951.                                     .\\ .|  |
  952.                                .      \\ |  |'   .
  953.     Driven                .            \\|  |        '   .
  954.     Element   |      .                  \|  |                '   .
  955.     Feed ---> ||.________________________|  |________________________'_
  956.     Point ---> |-------------------------|\\|------------------------.-
  957.                 '   .                    | \\                  .  '
  958.                         '   .            |  \\            .  '
  959.                                 '   .    |  |\\      .  '<---- Driven Element
  960.                                         '|  . \\.  '              Loop
  961.                                   .  \\. |  |
  962.                              .        \\ |  | '   .
  963.                         .              \\|  |         '   .
  964.    Reflector |     .                    \|  |                 '   .
  965.    Shorting  ||._________________________|  |_________________________'_
  966.    Stub ---> \|--------------------------|\\|-------------------------.-
  967.                '   .                     | \\                   .  '
  968.                        '   .             |  \\            .  '
  969.                                '   .     |  |\\      .  '<---- Reflector
  970.                                        ' | .  \\.  '              Loop
  971.                                          |  |
  972.                                          |  |
  973.                                          |  |
  974.                                         *|  || \ <------- Muffler Clamp
  975.                                         *|  || /
  976.                                          |  |
  977.             Muffler Clamp ------> *--| \ |  |
  978.                                   *\\| / |  |
  979.                                     \\   |  |<------ Boom
  980.                                      \\  |  |
  981.                                       \\ |  |
  982.            Antenna Support Arm ------> \\|  |
  983.                                         \|__|*
  984.  
  985.  
  986.                          FIGURE 5 - Top View of 4 El. Quad
  987.     Page 11
  988.  
  989.  
  990.  
  991.  
  992.  
  993.  
  994.                             Cubical Quads (continued)
  995.                             -------------------------
  996.  
  997.  
  998.  
  999.  
  1000.  
  1001.                       ||
  1002.                       ||
  1003.                       ||
  1004.                       ||                __
  1005.      Reflector /----->||               |  |
  1006.               / ______||_______________|__|__________________
  1007.              /             Muffler    _|__|_              __ |
  1008.      Cross  /-------->()   Clamp -->(O_ __ _O)           /O/ |<---- Boom
  1009.            /    ______  _______________|__|_____________/ /__|
  1010.           /           ||               |  |            / /
  1011.      Bar /----------->||               |  |           / /
  1012.                       ||               |  |          / /
  1013.                       ||               |  |         / /
  1014.                       ||               |  |        / /
  1015.                       ||   Mast ------>|  |       / /<----- Support Arm
  1016.                                        |  |      / /
  1017.                                        |  |     / /
  1018.                                        |  |    / /
  1019.                                        |  |   / /
  1020.                                        |  |  / /
  1021.                                       _|__|_/ /
  1022.             Muffler Clamp  -------->(O_|__|/O/
  1023.                                        |  / /
  1024.                                        | /_/
  1025.                                        |  |
  1026.                                        |  |
  1027.                                        |  |
  1028.                                        |  |
  1029.  
  1030.  
  1031.                                FIGURE 6 - Support Arm
  1032.  
  1033.  
  1034.  
  1035.  
  1036.  
  1037.  
  1038.  
  1039.  
  1040.  
  1041.  
  1042.  
  1043.  
  1044.  
  1045.  
  1046.  
  1047.  
  1048.  
  1049.  
  1050.  
  1051.  
  1052.  
  1053.     Page 12
  1054.  
  1055.  
  1056.  
  1057.  
  1058.  
  1059.  
  1060.                                Coax Trap Diagrams
  1061.                                ------------------
  1062.  
  1063.  
  1064.  
  1065.                                 |    Coax     |
  1066.                                 |<----------->|
  1067.                                 |    Width    |
  1068.  
  1069.                     ____________(X)(X)(X)(X)_______________
  1070.                    |            |X||X||X||X|               |
  1071.                    |            |X||X||X||X|               |
  1072.                    |            |X||X||X||X|<--- Coax      |
  1073.                    |            |X||X||X||X|               |
  1074.                    |            |X||X||X||X|               |
  1075.                    |            sc |X||X||X|         c<------ Center Conductor
  1076.                    |          s  c |X||X||X|       c       |   (to 40 M Side)
  1077.        1/4" Hole ---->O     s   cc***********ss  c      O  |
  1078.                    |      s        |X||X||X| s c           |
  1079.       Coax Shield ----->s          |X||X||X|sc             |
  1080.     (to 75 M Side) |               |X||X||X||X|            |<---- Coil Form
  1081.                    |               |X||X||X||X|            |
  1082.                    |               |X||X||X||X|            |
  1083.                    |               |X||X||X||X|            |
  1084.                    |_______________|X||X||X||X|____________|
  1085.                                    (X)(X)(X)(X)
  1086.  
  1087.  
  1088.                                FIGURE 7 - Coax Trap
  1089.  
  1090.  
  1091.  
  1092.     _________________________________________________________________________
  1093.  
  1094.  
  1095.  
  1096.                                         _
  1097.                        Plexiglass ---->|_|*
  1098.                                     *  | |  *
  1099.                                   *    | |    *
  1100.                    PVC Pipe ---------->| |      *
  1101.                               *        |-|        *<---- 40 M Side
  1102.                             *          |X|          *
  1103.                           *            |X|            *
  1104.           40 M Trap --->#              |X|              #<--- 40 M Trap
  1105.                       *                |X|                *
  1106.                     *   Metal Mast --->|X|                  *<---75 M Side
  1107.                   *                    |X|                    *
  1108.   Insulator --->O                      |X|                      O
  1109.               x                        |X|                        x
  1110.   String -->x                          |X|                          x
  1111.           +                            |X|                            +
  1112.           |                            |X|                            |
  1113.   Pole -->|                            |X|                            |
  1114.           |                            |X|                            |
  1115.   ------------------- Ground ----------------------- Ground ---------------
  1116.  
  1117.  
  1118.                           FIGURE 8 - Typical Trap Dipole
  1119.     Page 13
  1120.  
  1121.  
  1122.  
  1123.  
  1124.  
  1125.  
  1126.  
  1127.  
  1128.  
  1129.  
  1130.  
  1131.                O T H E R   S H A R E W A R E   P R O G R A M S
  1132.                ===============================================
  1133.  
  1134.  
  1135.          Included in this software package are some of the best Public Domain
  1136.     programs related to Amateur Radio that are available today. Following is a
  1137.     brief description of these programs.
  1138.  
  1139.  
  1140.                                Antenna Programs
  1141.                                ----------------
  1142.  
  1143.          The HF Antenna Design program in the Sub Menu is Ariel Vers. 1.7 by
  1144.     J. Scott Hedspeth, WB4YZA. It's an excellent program that will design a
  1145.     wide variety of HF antennas, T-Matches for the antennas and has some other
  1146.     handy utilities.
  1147.  
  1148.          The UHF/VHF Yagi Design program is ANTDL6WU by K1DPP, W1JOT and
  1149.     WA2TIF. It's also an excellent program and will design Yagis with up to 48
  1150.     elements.
  1151.  
  1152.          The J-Pole Antenna Design program is by Marv Hayes, NF6G. It's a
  1153.     handy little program that will design a J-Pole antenna.
  1154.  
  1155.          The Gamma Match Design program is by N6BV and will let you design
  1156.     Gamma Matches for antennas.
  1157.  
  1158.          All of these guys are in the Callbook and would appreciate any
  1159.     support you could give them. They've done a great job, so let's encourage
  1160.     them to develop some more software for Amateur Radio.
  1161.  
  1162.  
  1163.  
  1164.  
  1165.  
  1166.  
  1167.  
  1168.  
  1169.  
  1170.  
  1171.  
  1172.  
  1173.  
  1174.  
  1175.  
  1176.  
  1177.  
  1178.  
  1179.  
  1180.  
  1181.  
  1182.  
  1183.  
  1184.  
  1185.     Page 14
  1186.  
  1187.  
  1188.