home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Simtel MSDOS - Coast to Coast / simteldosarchivecoasttocoast2.iso / hamradio / yagimax.zip / READ.ME < prev    next >
Text File  |  1990-12-31  |  12KB  |  226 lines

  1. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  2.  
  3.               YAGIMAX 2.21                      1/91
  4.  
  5.                      By Lew Gordon, K4VX
  6.  
  7. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  8. The YAGIMAX program represents my latest attempt at antenna modeling 
  9. software. It is based upon the assumption that the antenna is 
  10. monotapered. The algorithm used for YAGIMAX is not derived from MININEC
  11. as was the case with all versions of YAGINEC, but is based upon the
  12. asumption that correctly designed Yagi antennas have a sinusodial 
  13. current distribution which is well behaved. For correct results this 
  14. requires that the user input realistic dimensions when using YAGIMAX.
  15.  
  16. In order to expand beyond the 10 element limit of YAGINEC for VHF and 
  17. UHF antennas, YAGIMAX has been written without help screens. Most of 
  18. the information contained in the YAGINEC help screens is applicable 
  19. to YAGIMAX. All files are transportable between YAGINEC, YAGIMAX, and 
  20. TAPER.
  21.  
  22. If you are a previous user of YAGINEC, the first thing you will 
  23. observe is that YAGIMAX is exceedingly fast compared to YAGINEC.
  24. This is a result that the elements are not segmentized and
  25. massaged through Gaussian elimination with partial pivioting matrix 
  26. inversion techniques (the real time consumer in YAGINEC/MININEC), 
  27. but derived from the sinusodial current assumption mentioned above.
  28.  
  29. To calculate the performance of an antenna using tapered element 
  30. construction, the TAPER program must be used to determine the
  31. monotaper equivalent lengths of each element. A file can be created
  32. by TAPER to transport the dimensions to YAGIMAX.
  33.  
  34. Where YAGINEC will allow the user to model interlaced elements for
  35. several bands (up to a maximum of ten elements), YAGIMAX will not 
  36. provide as accurate results. This is because the current distribution 
  37. on an element somewhat longer, or shorter, than one half wavelength 
  38. will not have exact sinusoidal current distribution. With this in mind, 
  39. the computed performance of a Yagi over +/- 20 percent from its resonant 
  40. frequency may be inaccurate using YAGIMAX.
  41.  
  42. The user will notice that most of the entries become cued after first
  43. usage. Any cued prompt is entered by hitting <RET>. This is done 
  44. because I am basically lazy when making repetitive entries. It addition,
  45. the cued numbers will probably provide better graphics. I have assumed 
  46. that this program will be used for amateur radio antennas, thus the 
  47. cueing is relative to typical ham bands. Any entry can be overstruck, 
  48. however.
  49.  
  50. The maximizing feature is not perfect, but can be used on an element
  51. by element basis to maximize either forward gain, or front to back.
  52. Each element change is cycled through the algorithm three times to
  53. provide a glimpse of what the VSWR is doing at preselected low and
  54. high frequencies. Each change is displayed on the screen for the user
  55. to observe. In many cases the user may want to check the list and
  56. manually re-enter a chosen dimension rather than accept the maximizing
  57. output. There will be some cases where a "runaway" optimization will
  58. occur. This can be halted by pressing the escape key. This can occur
  59. frequently in two or three element designs.
  60.  
  61. Although it is included as a choice for maximizing, the driven element's 
  62. length should never be used for optimization as it really has very little 
  63. effect upon a Yagis performance except for feedpoint impedance. Also 
  64. 2 and 3 element Yagis can display some rather unusual (and unusable) 
  65. results when optimizing for forward gain using spacing adjustments. The 
  66. feedpoint impedance can proceed to values less than one ohm! YAGIMAX only
  67. calculates directivity, not true gain which must include losses. The 
  68. efficiencies of these very low feedpoint designs becomes very low.
  69.  
  70. The results of YAGIMAX appear to be within 0.3 percent of those 
  71. obtained with NEC2 when using ten segments or more for calculation. 
  72. The speed of YAGIMAX is about 50 times faster than YAGINEC using
  73. 8 segments per element. As with YAGINEC the more elements in the 
  74. antenna, the slower the calculations.
  75.  
  76. YAGIMAX will run in systems without a math co-processor but as with
  77. any math intensive program, much slower. A 20 element Yagi requires
  78. about 90 seconds per frequency step using an 8 mHz machine with no 
  79. co-processor. The same antenna on a 20 mHz 80386 Gateway 2000 with
  80. 80387 co-processor performs 20 steps in 40 seconds. 
  81.  
  82. YAGIMAX 1.03 was the first general release of this program. As with 
  83. all my programming efforts, YAGIMAX is shareware and is placed in the 
  84. public domain. It is not to be sold or used for commercial gain. 
  85. While I have made every effort to reduce bugs or other problems, 
  86. I will not be responsible for any problems encountered from using 
  87. YAGIMAX. 
  88.  
  89. Computers equipped with an EGA and VGA monitors can expand the 
  90. graphics capability of YAGIMAX by using YNINST.EXE to change the 
  91. YN.SCR file to provide higher resolution than  CGA screen. 
  92. EGA and VGA also increases the number of elements and frequency 
  93. steps to 38 and 45. 
  94.  
  95. VSWR plot will allow the user to move a frequency flag over the 
  96. plotted curve by using the UP/DN cursor keys. The frequency 
  97. represented by the cursor is displayed in the upper right
  98. hand corner.
  99.  
  100. The "VIEW" of the Yagi shows the center of gravity (CG) of the 
  101. antenna.It assumes that all elements weigh the same and the boom 
  102. is uniform along it's length. The CG dimension is measured from
  103. the reflector end.
  104.  
  105. Linear plotting of the results of Gain, F/B, and VSWR vs. frequency
  106. is provided. Those not familiar with the Smith Chart may find this 
  107. display more conventional and  understandable. However, if "off the
  108. wall"  frequency steps are selected, you may get an "off the wall"
  109. display! 
  110.  
  111. E and H plane plotting in both free space and over perfect
  112. ground is provided. The algorithm used does not calculate the effect 
  113. of mutual coupling between the stacked antennas, but assumes they 
  114. are stacked sufficiently far apart to have minimal aperature overlap 
  115. and mutual interreaction. The high angle lobes will be much lower in 
  116. magnitude in actual practice over real earth as the reflection
  117. coefficient over real ground at the high angles drops drastically.
  118.  
  119. Free space plotting of stacked Yagis in both polar and linear forms 
  120. uses array factor for the antenna based upon uniform spacing. 
  121. This feature allows inspection of the sidelobe levels of stacked 
  122. arrays for VHF/UHF applications in moonbounce, or where reduction 
  123. in the noise pickup from the sidelobes is critical. When using free 
  124. space H-plane stacking to examine the the sidelobe levels, a -13 dB 
  125. line may be toggled on and off by pressing <Z>. The -13 dB level 
  126. is the accepted point at which maximum stacking gain can be 
  127. achieved commensurate with sidelobe reduction. 
  128.  
  129. For Yagis with 20 elements or less the plots are made in 1.0 degree
  130. steps. Yagis with more than 20 elements are plotted in 0.5 degree 
  131. steps (only available with EGA/VGA). The doubling of the steps for 
  132. longer boom antennas with greater than 20 elements almost doubles 
  133. the processing time, but this was felt to be worth the delay due to 
  134. the complex sidelobe structure of these antennas.
  135.  
  136. The LINEAR plotting screen can be redimensioned to plot +/-  30 
  137. degrees to provide close-in examination of the immediate sidelobe 
  138. level. This feature is useful when plotting many element stacked 
  139. arrays in free space. Simply press <S> to toggle the scale from 
  140. +/- 180 to +/- 30 degrees scale.
  141.  
  142. The Design Scale radius scaling algorithm described in Lawson's 
  143. Yagi Antenna Design pages 7-3 to 7-5 is used to provide an accurate 
  144. method of transferring the design of Yagi from one frequency to 
  145. another. 
  146.  
  147. Versions after  2.15 incorporates a empirical algorithm to compensate 
  148. for the frequency descrepancy between NEC2 and YAGIMAX. This 
  149. descrepancy appears for large diameter/wavelength elements such as 
  150. are used in VHF/UHF Yagis. Actual NEC runs of several antennas with 
  151. varying element diameters were made and the compared to YAGIMAX. 
  152. The self-impedance algorithm in YAGIMAX was then altered to compensate 
  153. for the descrepancy. 
  154. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  155.  
  156. All programs on this disk were written and compiled using Microsoft (R) 
  157. QuickBASIC 4.5 (C) and do not require the presence of BRUN45.EXE 
  158. to operate as they are stand-alone versions. The programs were written
  159. on a Gateway 2000 80386/387 20 mHz computer operating under DOS 4.01.
  160.  
  161. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  162.  
  163. General tips:
  164.  
  165. To generate data for a 2 element Yagi where a director is used, simply
  166. enter the director length as a reflector and then place the driven
  167. element behind the director by entering the spacing as a negative number
  168. as in the example below:
  169.  
  170.   Reflector             31.000                0             0.8750
  171.   Driven element        33.000          -9.5000             0.8750    
  172.  
  173. The numbers will come out correctly.
  174.  
  175. Try hitting <RET> at the questions asked in the program to determine 
  176. how the default answers can speed up your data entry process. 
  177.  
  178. For a reliable <PRT SCREEN> copy of printed data insure that 
  179. GRAPHICS.COM is loaded prior to loading YAGIMAX. 
  180.  
  181. EGA and VGA will probably require the monochrome versions to allow
  182. <PRT SCREEN> to operate correctly. The color versions are much
  183. nicer to look at on the CRT, however.
  184.  
  185. YAGIMAX will probably run on a computer without any graphics card,
  186. but probably lockup if you try any graphics. Hercules users can
  187. try the MSHERC.COM on this disk. It may work on some machines.
  188. The shareware program HGCIBM.COM is now on the disk. Try it
  189. using a /E switch to install CGA graphics capability on a Hercules
  190. machine.
  191.  
  192. Some users of EGA have encountered problems using <PRT SCR> to
  193. make a hard copy. It appears that placing the file EGAGRAF.COM 
  194. (included on this disk) in your AUTOEXEC.BAT file may clear up 
  195. this anomaly. The circles may come out somewhat eliptical, but 
  196. this also can usually be corrected in most modern printers using 
  197. a macro to reduce/increase line spacing prior to printing.
  198.  
  199. Should you want to add or subtract elements to a design, load the 
  200. design file as usual, at the MAIN MENU hit <ESC> to take you back to
  201. the opening MENU. Select "New design" then enter the number of
  202. elements you wish in the new design. Be sure and select the same 
  203. measurement system. i.e. "Inches/Inches" if that was the previous 
  204. design. Select the desired element diameter and at the new element 
  205. schedule simply enter the new length(s) and spacing(s), if you have 
  206. added new elements. The original numbers will be in memory. You 
  207. should probably save the new entry under a new filename prior to 
  208. proceeding. 
  209. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  210. Currently, I am attempting to add the use a Microsoft Mouse with 
  211. YAGIMAX. This version (probably 2.22+) may be available early 1991. 
  212. Anyone who has previously received YAGIMAX direct from me who wishes 
  213. this version, drop me a card address below for the Information. When
  214. available, I think $5.00 should cover the cost for disk, mailer, and
  215. handling. Others who desire YAGIMAX plus the other goodies include 
  216. $8.00 for the complete set of files and programs.
  217.  
  218. If you enjoy these programs don't hesitate to send your cards and letters
  219. (& donations!) to the following address:
  220.  
  221. Lew Gordon, K4VX
  222. P.O. Box 105
  223. Hannibal, MO 63401
  224. (314) 221-7730
  225. ───────────────────────────────────────────────────────────────────────
  226.