Об измерении силы сигнала

Новости

Бюллетень Си-Би №9 Сентябрь 1998 г

Автор Владимир "Обруч"

Что чаще всего можно услышать в эфире? Кроме знаменитой "семерки тройки в вашу сторону" - это не менее знаменитая фраза "дайте контроль". Иногда это, собственно, и весь разговор.

Давайте внимательно послушаем, как мы "даем контроль" (а если по-русски,- даем рапорт или оценку, т.к. "контроль" в русском языке не "дают").

Разговор в канале 17 D (собеседники, по-видимому, живут недалеко друг от друга):

- Сейчас сколько?

- Плюс двадцать.

- А с помощником?

- Плюс шестьдесят.

- Ну, нормально…

И люди расстались, довольные друг другом.

Или мой разговор с "Петровкой":

- Сейчас сколько? (мощность 50 Вт).

- Семь баллов.

- А теперь? (мощность 6 Вт).

- В шумах и без баллов.

В обоих случаях эффективность усилителя была оценена примерно одинаково: в 40 дБ, хотя такое приращение означает увеличение мощности передатчика в 10 000 раз! Да, действительно, "нормально"…

Очевидно, что оценка не соответствует действительности. В чем же дело? Иногда эти несоответствия пытаются объяснить так называемым "многолучевым распространением радиоволн", при котором нашим оценкам мешают радиоволны, отраженные от различных препятствий.

И это абсолютно неверно! Причина, на самом деле, куда более прозаическая: просто "врут" наши приборы (как бы ни было это обидно их хозяевам).

Из самых основных законов электродинамики, на которые опирается само существование радиоволн, следует, что при изменении излучаемой мощности (без изменения частоты и местоположения) S-метры всех радиоприемников, от самых близких до самых далеких, независимо от наличия препятствий и качества антенн, должны показать абсолютно одинаковое изменение сигнала. И если бы это было не так, то радиосвязь была бы невозможна. И еще одно следствие тех же законов: если два корреспондента беседуют друг с другом, используя одинаковую мощность передатчиков, то они должны дать друг другу одинаковые оценки силы принимаемого сигнала (тоже независимо от расстояния, вида антенн, наличия препятствий и т.д.). Согласитесь, что в жизни все совсем по-другому!

А можно ли действительно откалибровать наши "стрелки" так, чтобы все было правильно? Можно, но это гораздо труднее, чем кажется. Прежде чем перейти к техническим деталям, давайте вспомним, что такое баллы и децибелы.

Децибелами обычно пользуются в тех областях человеческой деятельности, где измеряемые величины имеют очень широкие пределы изменения – в акустике, радиотехнике и т.д. Например, человеческое ухо запросто слышит звуки, мощность которых изменяется в десятки миллиардов раз! Обычная Си-Би радиостанция – даже больше. Представляете, сколько нужно приставок микро-, милли-, кило-, мега- и т.д., чтобы постоянно оперировать числами в таком диапазоне! Для облегчения задачи и пользуются децибелами:

При этом децибелами измеряется не мощность, а ее отношение к другой мощности. Например, в акустике мощность звуковой волны относят к порогу слышимости человеческого уха.

Чтобы не пользоваться постоянно калькулятором, достаточно запомнить несколько целых значений:

10 дБ --- в 10 раз мощнее,     -10 дБ --- в 10 раз слабее,

9 дБ --- в 8 раз мощнее,     -9 дБ --- в 8 раз слабее,

6 дБ --- в 4 раза,               -6 дБ --- в 4 раза слабее,

3 дБ --- в 2 раза,      -3 дБ --- в 2 раза слабее,

0 дБ --- без изменений.

Децибелы можно складывать, при этом отношения перемножаются. Например:

16 дБ=10 дБ + 6 дБ Õ в 10 раз и еще в 4 раза = в 40 раз,

т.е. 16 дБ означают изменение мощности в 40 раз.

В области радиосвязи децибелы объединили в баллы, так что

1 балл = 6 дБ, причем опорный уровень – 0 баллов – это сигнал 0,1 мкВ на входе станции, примерно соответствующий уровню собственных тепловых шумов 50–омной антенны, т.е. это и есть, практически, "порог слышимости" наших радиостанций. Затем каждая "прибавка" в 1 балл означает увеличение мощности на входе станции в 4 раза, или напряжения – в 2 раза.

Для объективной оценки уровня принимаемого сигнала S-метр должен быть проградуирован в соответствии с принятой шкалой:

Уровень сигнала на входе

 приемника,

микровольты

Показания S-метра

 

0,1

 

0.2

 

0.4

 

 

0.8

 

 

1.6

 

 

3.2

 

 

6.4

 

12,75

 

25,5

 

50

 

158

 

500

 

1580

 

5000

 

0 прием отсутствует

 

1 едва слышно, прием невозможен

2 очень слабый сигнал, прием практически невозможен

3 слабый сигнал, прием с большим напряжением


4
сигнал слабый, прием с небольшим напряжением


5
громкость удовлетвори- тельная, прием почти без напряжения

6 уверенный сигнал, прием без напряжения

7 умеренно громкий сигнал


8
громкий сигнал

 

9 очень громкий сигнал

 

9 баллов+10 дБ

 

9 баллов+20 дБ

 

9 баллов+30 дБ

 

9 баллов+40 дБ

Для калибровки S-метра необходимо иметь генератор сигнала с калиброванным выходом в микровольтах.

Имеющиеся в трансиверах S-метры обычно удается откалибровать только в одной точке (например, "привязать" уровень 9 баллов), погрешность на других уровнях при такой "калибровке" может оставаться очень большой.

Внешний стрелочный S-метр, подключаемый к трансиверу через предусмотренный для этого разъем, может быть откалиброван для всех уровней, но при этом приходится заново рисовать его шкалу, т.к. деления, заранее нанесенные на шкалу, не совпадут с нужными именно для вашего трансивера.

И, конечно, изменяя чувствительность приемника ручкой "RF Gain", мы полностью нарушаем калибровку S-метра. Поэтому давать оценку можно только при том положении ручки, при котором производилась калибровка (обычно это делается при максимальном усилении).

После такой калибровки S-метр готов к употреблению. Но, к сожалению, он вряд ли сможет обеспечить высокую точность. Причина тому – сильная неравномерность полученной шкалы. Например, шкала S-метра для станции YOSAN-2204 имеет сгущение делений в середине шкалы, которое сменяется разрежением, и, затем, окончательным сгущением. Эти неравномерности не только сами по себе мешают точному отсчету, но они еще и "дрейфуют" по шкале при изменении температуры станции. У меня разница в оценках принимаемого сигнала на горячей и холодной станции иногда достигала 2 баллов! И это на калиброванном приборе! Что же тогда говорить о некалиброванных?

Слегка исправить положение можно включением в антенный тракт дополнительного аттенюатора с известными фиксированными ступенями (например, по 1 баллу). Тогда измеряемый сигнал можно ослабить до такой степени, чтобы все его последующие колебания происходили на самом "просторном" участке шкалы нашего прибора, где деления крупные и более равномерные. Конструкции таких аттенюаторов неоднократно описаны и выполнимы в домашних условиях.

Учтите только, что при введенном аттенюаторе нельзя переходить на "передачу" – сгорит сначала аттенюатор, а затем может выйти из строя и выходной транзистор передатчика.

После всего сказанного возникает вопрос: а нужно ли все это?

На мой взгляд, хороший S-метр просто необходим тем, кто выполняет эксперименты с антеннами. С его помощью можно сравнить эффективность различных антенн, снять диаграмму направленности и т.д.

Ну а тем, кто не видит необходимости в таком приборе и вполне доволен "показометром", я бы, по крайней мере, пожелал более критично относиться к их показаниям.



До 15 июня мы снизили цены на популярные модели

Количество товара по акции ограничено, наличие товара указано на сайте.

Автомобильная антенна Optim Hustler 1c/100
Диапазон: CB (27 МГц)
Магнитное основание
Длина антенны: 150 см
1280 руб.
999 руб.
Автомобильная антенна MegaJet T3-27 N mag 125
Диапазон: CB (27 МГц)
Магнитное основание
Длина антенны: 60 см
2200 руб.
1850 руб.
Автомобильная рация Optim Apollo v 3.0
Диапазон: CB (27 МГц).
Мощность: 6 Вт.
Удобное управление
Не требует установки
6220 руб.
5450 руб.
Автомобильная рация MegaJet MJ-850
Диапазон: CB (27 МГц)
320 (360) каналов
Мощность 18 Вт
Корейская сборка
6690 руб.
4400 руб.

 


ВходРегистрация