Practical_Antenna_Handbook_0071639586
C o n t e n t s ix Switched-Pattern RDF Antennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529 Part VII Tuning, Troubleshooting, and Design Aids 24 Antenna Tuners (ATUs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533 ATU Circuit Configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534 Transmatch Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538 Baluns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540 Ferrite Core Inductors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541 25 Antenna Modeling Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545 Under the Hood . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545 A Typical NEC-2 GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549 Recently Added Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554 Other Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555 Terrain and Propagation Modeling Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557 26 The Smith Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 Smith Chart Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559 Smith Chart Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573 27 Testing and Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587 A Review of SWR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588 Impedance Bridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590 RF Noise Bridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592 Dip Oscillators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598 RF Wattmeters and VSWR Meters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602 SWR Analyzers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612 Vector Network Analyzers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617 Dummy Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 619 Documenting Antenna System Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621 Part VIII Mechanical Construction and Installation Techniques 28 Supports for Wires and Verticals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625 Antenna Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625 Wire Antenna Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 628 Supporting the Wire Antenna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 638 Installing Vertical Antennas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645 29 Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653 Types of Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 655 Tower Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 655 Guyed Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660
x P r a c t i c a l A n t e n n a H a n d b o o k Bracketed Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 663 Foldover Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 664 Crank-up Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 665 Self-Supporting Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 667 Tower Bases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 669 Guy Wires and Anchors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 671 Erecting the Tower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 675 Rotators, Masts, and Thrust Bearings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677 Preowned Towers and Accessories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 681 Required Reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 681 30 Grounding for Safety and Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683 Grounding for Lightning Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683 Grounding for Power Distribution Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 689 Station Grounding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 690 Grounds for Antenna Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692 31 Zoning, Restrictive Covenants, and Neighbors . . . . . . . . . . . . . . . . . . 699 Public Sector Restraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 699 Private Sector Restraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703 Final Thoughts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703 For Additional Reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 704 Appendices Appendix A Useful Math . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 707 Appendix B Suppliers and Other Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745
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C o n t e n t s<br />
ix<br />
Switched-Pattern RDF <strong>Antenna</strong>s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528<br />
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529<br />
Part VII Tuning, Troubleshooting, and Design Aids<br />
24 <strong>Antenna</strong> Tuners (ATUs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533<br />
ATU Circuit Configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534<br />
Transmatch Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538<br />
Baluns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540<br />
Ferrite Core Inductors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541<br />
25 <strong>Antenna</strong> Modeling Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545<br />
Under the Hood . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545<br />
A Typical NEC-2 GUI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549<br />
Recently Added Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554<br />
Other Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555<br />
Terrain and Propagation Modeling Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556<br />
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557<br />
26 The Smith Chart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559<br />
Smith Chart Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559<br />
Smith Chart Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573<br />
27 Testing and Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587<br />
A Review of SWR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588<br />
Impedance Bridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590<br />
RF Noise Bridges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592<br />
Dip Oscillators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598<br />
RF Wattmeters and VSWR Meters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 602<br />
SWR Analyzers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612<br />
Vector Network Analyzers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617<br />
Dummy Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 619<br />
Documenting <strong>Antenna</strong> System Measurements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621<br />
Part VIII Mechanical Construction and Installation Techniques<br />
28 Supports for Wires and Verticals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625<br />
<strong>Antenna</strong> Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625<br />
Wire <strong>Antenna</strong> Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 628<br />
Supporting the Wire <strong>Antenna</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 638<br />
Installing Vertical <strong>Antenna</strong>s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645<br />
29 Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653<br />
Types of Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 655<br />
Tower Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 655<br />
Guyed Towers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660
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