Imported Upstream version 4.6.0
[debian/atlc] / man / man1 / atlc.1
1 .TH atlc 1 "atlc-4.4.2 10th Sept 2003" "Dr. David Kirkby"
2 .ds n 5
3 .SH NAME
4 \fBatlc\fR - an Arbitrary Transmission Line Calculator
5 .SH SYNOPSIS
6 \fBatlc  [-C] [-s] [-S] [-v] [-c cutoff] [-d rrggbb=Er] [-i factor] [-i prefix] [-t threads] [-r rate_multiplier] bitmapfile\fR
7 .br
8 .SH WARNING
9 This man page is not a complete set of documentation - the complexity of the atlc project makes man pages not an ideal way to document it, although out of completeness, man pages are produced. 
10 The best documentation that was current at the time the version was produced should be found on your
11 hard drive, usually at 
12 .br
13 /usr/local/share/atlc/docs/html\-docs/index.html 
14 .br
15 although it might be elsewhere if
16 your system administrator chose to install the package elsewhere. Sometimes, errors are corrected
17 in the documentation and placed at http://atlc.sourceforge.net/ before a new release of atlc is
18 released.  Please, if you notice a problem with the documentation - even spelling errors and typos,
19 please let me know. 
20
21 .SH DESCRIPTION
22 \fBatlc\fR is a finite difference program that is used to calculate the 
23 properties of a two-conductor electrical transmission line of arbitrary 
24 cross section. It is used whenever there are no analytical formula known, 
25 yet you still require an answer. It can calculate:
26 .br
27    The impedance Zo  (in Ohms)
28 .br
29    The capacitance per unit length (pF/m)
30 .br
31    The inductance per unit length (nF/m)
32 .br
33    The velocity of propagation v (m/s)
34 .br
35    The velocity factor, v/c, which is dimensionless. 
36 .PP 
37 A bitmap file (usually with the extension .bmp or .BMP) is drawn in a graphics 
38 package such as \fBGimp\fR available from http://www.gimp.org. The bitmap 
39 file \fBmust\fR be saved as a 24-bit (16,777,216 colour) uncompqessed file. The 
40 colours used in the bitmap indicate whether the region is a conductor (pure 
41 red, pure green or pure blue) or a dielectric (anything else). Pure white 
42 is assumed to be a vacuum dielectric, but other colours have different meanings. 
43 See COLOURS below for precise definitions of the colours. 
44 .SH OPTIONS
45 \fB-C\fR
46 .br
47 print copyright, licensing and copying information. 
48 .br
49 \fB-s\fR
50 .br
51 Skip writing the Ex, Ey, E, V, U and Er bitmap (.bmp) files 
52 \fB-S\fR
53 .br
54 Skip writing the Ex, Ey, E, V, U and Er binary (.bin) files 
55 .br
56 \fB-v\fR
57 .br
58 makes the output more verbose/talkative.
59 .br
60 \fB-c cutoff\fR
61 .br
62 Sets the convergence criteria of the finite difference program. The
63 default is 0.0001, meaning two separate iterations must be within
64 01% for the program to stop iterating. Setting to a smaller positive
65 number gives more accuracy, but takes longer. 
66 .PP
67 \fB-d rrggbb=Er\fR
68 .br
69 is used to indicate the colour 0xrrggbb in the bitmap is used to
70 represent a material with permittivity Er. See also COLOURS below
71 .PP
72 \fB-i factor\fR
73 .br
74 is used to lighten or darken the .bmp electric field profile images
75 produced by atlc. Set factor > 2 to lighten or between 1 and 2 to
76 darken.
77 .PP
78 \fB-r ratemultiplier\fR
79 .br
80 Sets the parameter 'r' used internally when computing the voltage at a point w,h.
81 The default, which is (as of version 3.0.0) 1.95, results in what is believed to be
82 optimal results. Setting to 1.0 will avoid the use of the fast convergence method,
83 which is generally not a good idea. 
84 .PP
85 \fB-p prefix\fR
86 .br
87 Adds 'prefix', which is usually a directory name, in front of the output files.
88 .PP
89 .br
90 .PP
91 .br
92 .br
93 .br
94 .SH COLOURS
95 The 24-bitmaps that atlc uses have 8 bits assigned 
96 to represent the amount of red, 8 for blue and 8 for green. Hence there are 
97 256 levels of red, green and blue, making a total of 256*256*256=16777216 colours. 
98 Every one of the possible 16777216 colours can be defined precisely by the stating the exact amount 
99 of red, green and blue, as in:
100 .PP
101 .br
102 red         = 255,000,000 or 0xff0000
103 .br
104 green       = 000,255,000 or 0x00ff00
105 .br
106 blue        = 000,000,255 or 0x0000ff
107 .br
108 black       = 000,000,000 or 0x000000
109 .br
110 white       = 255,255,255 or 0xffffff
111 .br
112 Brown       = 255,000,255 or 0xff00ff 
113 .br
114 gray        = 142,142,142 or 0x8e8e8e
115 .PP
116 Some colours, such as pink, turquiose, sandy, brown, gray etc may mean slightly
117 different things to different people. This is not so with atlc, as the 
118 program expects the colours below to be exactly defined as given. Whether 
119 you feel the colour is sandy or yellow is up to you, but if you use it in 
120 your bitmap, then it either needs to be a colour reconised by atlc, \fBor\fR 
121 you \fBmust\fR define it with a command line option (see OPTIONS).
122 .br
123 red    = 255,000,000 or 0xFF0000 is the live conductor. 
124 .br
125 green  = 000,255,000 or 0x00FF00 is the grounded conductor. 
126 .br
127 blue   = 000,000,255 or 0x0000FF is the negative conductor 
128 .PP
129 All bitmaps \fBmust\fR have the live (red) and grounded (green) conductor. The blue
130 conductor is used to indicate a negative conductor, is needed when the program 
131 is used to analyse directional couplers. 
132 .PP
133 The following dielectrics are reconised by \fRatlc\fB:
134 .PP
135 .br
136 white     255,255,255 or 0xFFFFFF as Er=1.0    (vacuum)
137 .br
138 pink      255,202,202 or 0xFFCACA as Er=1.0006 (air)
139 .br
140 L. blue   130,052,255 or 0x8235EF as Er=2.1    (PTFE)
141 .br
142 Mid gray  142,242,142 or 0x8E8E8E as Er=2.2    (duroid 5880)
143 .br
144 mauve     255.000,255 or 0xFF00FF as Er=2.33  (polyethylene)
145 .br
146 yellow    255,255,000 or 0xFFFF00 as Er=2.5    (polystyrene)
147 .br
148 sandy     239,203,027 or 0xEFCC1A as Er=3.3    (PVC)
149 .br
150 brown     188,127,096 or 0xBC7F60 as Er=3.335  (epoxy resin)
151 .br
152 L. yellow 223,247,136 or 0xDFF788 as Er=3.7    (FR4 PCB)
153 .br
154 Turquoise 026,239,179 or 0x1AEFB3 as Er=4.8    (glass PCB)
155 .br
156 Dark gray 142,142,142 or 0x696969 as Er=6.15   (duroid 6006)
157 .br
158 L. gray   240,240,240 or 0xDCDCDC as Er=10.2  (duroid 6010)
159 .br
160 D. orange 213,160,067 or 0xD5A04D as Er=100.0 (mainly for test purposes)
161 .br
162 .br
163 .SH EXAMPLES
164 Here are a few examples of the use of atlc. Again, see the html documentation in atlc-X.Y.Z\docs\html-docs,
165 the documentation on your system (normally at /usr/local/share/atlc/docs/html\-docs/index.html ) or online
166 at http://atlc.sourceforge.net for examples.     
167 .PP
168 \fBex_1 % atlc coax2.bmp\fR
169 .br
170 This is a simple example (ex_1), in which the geometry of a transmission line is defined in coax2.bmp. In
171 this example, only the predefined dielectrics (Er =1.0, 1.0006, 2.1, 2.2, 2.33, 2.5, 3.3, 3.335, 3.7,
172 4.8, 6.15
173 or 10.2) could have been used in the bitmap, which would have been done with one of 13 different colours. white (0xFFFFFF) for Er=1.0, pink (0xFFCACA) for 1.0006 etc.
174 No other colour (dielectric) could have been used, since it was not
175 specified with the -d option. 
176 .br
177 .PP
178 \fBex_2 % atlc -d f9e77d=2.43 somefile.bmp \fR 
179 .br
180 In ex_2, a dielectric with Er=2.43 was wanted. A colour with the RGB values of 0xF9E7&d was
181 used. The -d option tells atlc what Er this colour refers to.
182 .br
183 .PP
184 \fBex_3 % atlc -v coax2.bmp\fR 
185 .br 
186 In ex_3, atlc has been instructed to print the results of intermediate calculations to stdout.
187 Normally, only the final result is printed. Using -vv even more information may be produced, but this
188 is really of only use to the developer of the project. 
189 .br
190 .SH FILES
191 bitmapfile.bmp
192    Original bitmap file. Must be 24-bit colour uncompressed.
193 .br
194 bitmapfile.Ex.bmp
195 .br
196    X-component of E-field as a bitmap. Red=+dV/dx, blue =-dV/dx
197 .br 
198 bitmapfile.Ey.bmp
199    y-component of E-field as a bitmap. Red=+y, blue =-y
200 .br
201 bitmapfile.E.bmp
202 .br 
203    E-field, as E=sqrt(Ex^2+Ey^2).
204 .br
205 bitmapfile.V.bin
206 .br 
207    Voltage as a bitmap, red= positive, blue =negative.
208 .br
209 bitmapfile.Er.bin
210 .br
211    Bitmap showing the permittivity as a grayscale. Lighter is a higher
212    permittivity. 
213 .br 
214 bitmapfile.U.bmp
215 .br 
216    Energy. 
217 .br
218 .P
219 In addition to the bitmaps, the data is also saved in binary files. 
220 .PP
221 All the saved binary files (.bin's) are saved as a double precision
222 number for each of the pixels. The first double is the top left, the
223 last the bottom right. If the original image has width W and height H,
224 the saved binary files will be W-1 by H-1. 
225 .PP
226 All the saved bitmap files are 24-bit uncompressed, just like the input
227 files. 
228 .
229 .SH SEE ALSO
230 atlc(1)
231 create_bmp_for_circ_in_circ(1)
232 create_bmp_for_circ_in_rect(1)
233 create_bmp_for_microstrip_coupler(1)
234 create_bmp_for_rect_cen_in_rect(1)
235 create_bmp_for_rect_cen_in_rect_coupler(1)
236 create_bmp_for_rect_in_circ(1)
237 create_bmp_for_rect_in_rect(1)
238 create_bmp_for_stripline_coupler(1)
239 create_bmp_for_symmetrical_stripline(1)
240 design_coupler(1)
241 find_optimal_dimensions_for_microstrip_coupler(1)
242 readbin(1)
243 .P 
244 .br
245 http://atlc.sourceforge.net                - Home page 
246 .br
247 http://sourceforge.net/projects/atlc       - Download area
248 .br
249 atlc-X.Y.Z/docs/html-docs/index.html       - HTML docs
250 .br
251 atlc-X.Y.Z/docs/qex-december-1996/atlc.pdf - theory paper
252 .br
253 atlc-X.Y.Z/examples                        - examples
254 .br