home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Shareware Overload Trio 2 / Shareware Overload Trio Volume 2 (Chestnut CD-ROM).ISO / dir24 / discone1.zip / DISCONE1.DOC next >
Text File  |  1994-04-02  |  6KB  |  125 lines
  1.                 
  2.                 DISCONE  v1.0                                                  
  3.  
  4.                   Mike Davis, AB6SL  
  5.                   
  6.                    03-29-94                            
  7.  
  8.  
  9.  DISCONE v1.0 is a quick and dirty but very accurate utility 
  10.  program that calculates every dimension necessary to construct
  11.  a discone antenna.  Discones are famous for their tremendous
  12.  bandwidth (SWR of 1.2:1 from 14 to 144 Mhz, for example.)  They
  13.  are also infamous for being large, unfortunately.  They have
  14.  the low angle of radiation offered by a vertical from the minimum
  15.  frequency of operation through about 4 times that frequency, after
  16.  which the angle of radiation increases out to the maximum usable 
  17.  frequency (10 times the minimum.)  They have the gain of a dipole
  18.  without the nulls of a dipole.  The current distribution is 
  19.  greatest at the top of the antenna, unlike a vertical, so they 
  20.  can be operated much closer to the ground, with almost no ground 
  21.  losses!  They mate to 50-ohm coax with no feedpoint matching. 
  22.  
  23.  If your 80-Meter dipole is suffering ground losses because it's
  24.  not 3/4 wavelength high (263-feet !) build a 71-foot tall discone
  25.  and enjoy a 360 degree azimuth plot with a low angle of radiation.
  26.  Work every freqency from 3.5MHz to 35MHz with 1.2:1 SWR and little 
  27.  ground loss!
  28.  
  29.  71 feet too tall?  OK, how about 35 feet for 40-Meters through 6? 
  30.  Using wire radials to make the skeleton, these antennas are cheap!
  31.  
  32.  Given the desired minimum frequency of operation and optionally,  
  33.  a user-specified critical dimension, Cmin, this program will      
  34.  calculate all the dimensions necessary to construct a discone     
  35.  antenna.  The "ARRL Antenna Book" 16th Ed., Chapter 7, pp. 17-20  
  36.  is required reading!  All formulae were derived from this source. 
  37.  Construction methods and graphic figures provided there,          
  38.  especially figure 33 on p. 7-18 make this program's output of     
  39.  value instead of just confusing.                                  
  40.  
  41.  Antennae constructed using this program will exhibit the optimum  
  42.  60 degree discone parameters: S=0.3Cmin, D=0.7Cmax, and Ls/Cmin>22.
  43.  Bandwidth with a 1.2:1 SWR will be 10:1 !  
  44.  
  45.  Try running the program with the same design criteria used for  
  46.  the 7 to 70 MHz discone documented in the article.  With an Fmin 
  47.  of 7.0 MHz, a Cmin of 13.5 inches, 8 disc radials and 24 cone
  48.  radials, this program spits out the same dimensions derived the
  49.  hard way in the article.  It's accurate and you can trust it.
  50.  
  51.  This program assumes a skeleton discone will be constructed but,  
  52.  works just as well for solid surface discones... just ignore all  
  53.  input and output regarding "radials."  All relevant dimensions    
  54.  will be correct.  It is inadvisable to reduce the number of  
  55.  disc radials to less than 4 or cone radials to less than 8.       
  56.  The ARRL article indicates a 0.02 wavelength at Fcutoff as a guide 
  57.  for spacing the radials at the base of a cone.  No matter what    
  58.  frequency you design for, this works out to 40 cone radials!      
  59.  The article overlooks a contradicting example they give of an HF  
  60.  discone with only 24 radials in the cone (8 in the disc)!         
  61.  
  62.  Extensive testing was done by WA4RHT, D. Wilson Cooke, with     
  63.  skeleton discones, as published in the "ARRL Antenna Compendium,   
  64.  Volume 3" pp. 140 to 143.  He concluded that more spokes are better
  65.  but, 8 in the cone and 4 in the disc is as few as you can have    
  66.  without having to increase the Ls (Slant Height of the cone) to   
  67.  1/3 wavelength at Fcutoff instead of 1/4 wavelength.            
  68.  
  69.  Most commercially manufactured VHF/UHF discones have no more than
  70.  8 cone radials and 4 disc radials, but more cone radials will yield
  71.  a flatter SWR curve accross the 10:1 bandwidth of the discone.   
  72.  
  73.  To use DISCONE.EXE, just execute it at a DOS prompt.  It accepts no
  74.  arguments.  You'll be asked to supply the Fmin (Minimum Frequency 
  75.  at which you desire to operate with an SWR 1.2:1.)
  76.  The SWR rises steeply below this frequency.  For the first run, I
  77.  would suggest you provide no value for Cmin, the diameter of the  
  78.  cone at it's narrowest point beneath the disc.  This is where the
  79.  cone radials are attached.  READ THE ARTICLES MENTIONED ABOVE!
  80.  By taking the default Cmin the first time you run DISCONE for a 
  81.  given Fmin, DISCONE will calculate the largest allowable diameter
  82.  for Cmin that fits within an important performance optimization:
  83.  Ls / Cmin > 22.  READ THE ARTICLES!  After determining the largest
  84.  allowable value of Cmin, you can run subsequent calculations with
  85.  manually entered lesser values for Cmin that better suit your 
  86.  construction needs.  Remember, smaller Cmin means better bandwidth!  
  87.  
  88.  Changing the number of radials from the defaults of 4 disc and 8 
  89.  cone radials will only change some of the reported values that are
  90.  provided for ease of construction.  Calculated values of Fcutoff,
  91.  the 4:1 and 10:1 multipliers of Fmin, etc. are not affected by 
  92.  changing the number of radials from the defaults.  Remember
  93.  that you are venturing into inaccurate territory if you specify
  94.  fewer than the default.  The formulae used here assume the defaults
  95.  to be the minimum number of radials.  No effort is made to calculate
  96.  an increased Ls (Slant Height) to compensate for fewer than 8 cone
  97.  radials for example.  
  98.  
  99.  If a printer is attached, do screen prints to capture results.  
  100.  Crude, huh?
  101.  
  102.  This program is freeware!  Use it, copy it, distribute it with a
  103.  clear conscience.  It's accurate and the price is right. 
  104.  
  105.  
  106.                     Enjoy, 
  107.  
  108.                         Mike Davis, AB6SL
  109.                         
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114.  
  115.  
  116.  
  117.  
  118.  
  119.  
  120.  
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.