~ubuntu-branches/ubuntu/maverick/yagiuda/maverick

#ifdef HAVE_STDLIB_H

#include <stdlib.h>

#endif

#include <stdio.h>

#include <math.h>

#include "yagi.h"

 

/* This routine finds the self impedance of a dipole of arbitrary

length 'length' , radius 'r' at a wavelength 'wavelength' 

 

Both the real part R and the imaginary part X are returned. R is

found from Antenna Theory, Analysis and Design, by Balans (Published

by Harper and Row). 

 

The real part, Rin is found by computing the radiation resistance Rr 

(equ 4-70, pp 124) then computing Rin=Rr/(sin(k l/2)^2, as given by 

equ 7-30a, pp 294. 

 

The reactive part, Xin is found by computing Xm (equ 7-33, pp 294)

then using xin=Xm/(sin(k l/2)^2 (equ 70-30b pp 294). */

 

void self(double r, double length, double lambda, double *Rin, double *Xin)

{

        double beta, mu, epsilon,eta,sin_bl,cos_bl,current_scale_factor;

        double bl, ci_bl, si_bl, ci_2bl, si_2bl,Xm,Rr;

 

        beta=2*M_PI/lambda;

        mu=4*M_PI*1e-7;

        epsilon=8.854187818e-12;

        eta=sqrt(mu/epsilon);

        bl=beta*length;

 

        /* We often need si(bl) , si(2*bl), ci(bl), ci(2*bl). These are

        time consuming to calculate, so I calculate just once. The Numerical

        recipes routine cisi, calculates both si and ci at the same time,

        so I wont use my routines ci and si, which both simply call cisi,

        but was one of the results */

        cisi(bl, &ci_bl, &si_bl);

        cisi(2*bl, &ci_2bl, &si_2bl);

        sin_bl=sin(bl);

        cos_bl=cos(bl);

        /* imaginary part of zin given by Balans, pp 294 */

        Xm=(eta/(4*M_PI)) * 

        (2*si_bl+ cos_bl*( 2*si_bl - si_2bl ) 

        -sin_bl*( 2*ci_bl-ci_2bl-ci(2*beta*r*r/length)) ); 

        current_scale_factor=sin(bl/2)*sin(bl/2); /* sin(bl/2)^2 */

        *Xin=Xm/current_scale_factor; /* Xin=Xm/(sin(bl/2)*sin(bl/2)); */

        /* The radiation resistance, as described by Balans C. A. Antenna theory,

        pp124, Published by Harper and Row, (1982)  */

 

        /* Rr=(eta/(M_PI*2.0))*(EULER+log(bl)-ci_bl+0.5*sin_bl*

        (si_2bl-2.0*si_bl)+0.5*cos_bl

        *(EULER+log(bl/2)+ci_2bl-2*ci_bl)); */

        Rr=(eta/(2.0*M_PI))*(EULER+log(bl)-ci_bl+0.5*sin_bl*(si_2bl-2.0*si_bl)+0.5*cos_bl*(EULER+log(bl/2.0)+ci_2bl-2*ci_bl));

        *Rin=Rr/current_scale_factor;

        /* printf("Rr=%f Rin=%f csf=%f\n",Rr,*Rin,current_scale_factor); */

        /* I'm a little bothered that Rin falls to ~60 Ohms at 

        resonance. Lawson suggested using 73, which would imply a large error.

        A graph in RadCom by G3SEK would suggest the 60 Ohms is too low. A 

        graph in Krauss, would suggest ~70 Ohms, so what is going on????

        I thought I'd use an equation in Krauss, but since this is the 

        Brown and King formuala given in Balans, that too gives ~60 Ohms.

        The formula in Krass ignores the diameter, but gives much the same values

        as the Balan's method */

        /* Now compute by method in Krauss, pp 421. */

        /* cot_bl_over_2=1.0/(tan(bl/2.0)); */

 

        /* *Rin=30.0*(   (1.0-(cot_bl_over_2*cot_bl_over_2))*Cin(2.0*bl)+4*cot_bl_over_2*cot_bl_over_2*Cin(bl)+2.0*cot_bl_over_2*(si_2bl-2.0*si_bl)        ); 

        printf("Rin=%f\n",*Rin); */

}