S-метр
( S-метр метр уровня сигнала) — это индикатор, который часто имеется на приемниках связи , таких как любительские радиоприемники или приемники коротковолнового вещания. Маркировка шкалы получена из системы сообщения об уровне сигнала от S1 до S9 как часть системы RST . Термин «единица S» относится к величине мощности сигнала, необходимой для перемещения показания измерителя S от одной отметки к другой.
Техническое описание
[ редактировать ]Аналоговые измерители S на самом деле представляют собой чувствительные микроамперметры с полным отклонением шкалы от 50 до 100 мкА. В АМ-приемниках S-метр можно подключить к основному детектору или использовать отдельный детектор на конечном этапе ПЧ . Это предпочтительный метод для приемников CW и SSB . Другой подход во времена электронных ламп (ламп) заключался в подключении S-метра к цепи экранной сетки конечного усилителя ПЧ. Третий вариант — подключить измеритель S к линии АРУ через подходящую схему преобразования уровня. [1]
В FM-приемниках цепь S-метра должна быть подключена к цепи ПЧ перед любыми каскадами ограничителя. Некоторые специализированные интегральные схемы для приема FM, такие как CA3089 и CA3189, обеспечивают сигнал постоянного тока для управления S-метром 100 мкА. [2]
Техническая рекомендация IARU региона 1 R.1
[ редактировать ]
В 1930-е годы уже было решено, что S9 соответствует 50 мкВ на входном выводе приемника, [3] [4] но это не было мерой полученной мощности, поскольку входное сопротивление приемников не было стандартизировано.
Международный союз радиолюбителей (IARU) Регион 1 согласовал техническую рекомендацию по калибровке S-метра для КВ и УКВ / УВЧ- трансиверов в 1981 году. [5]
Техническая рекомендация R.1 региона 1 IARU определяет S9 для ВЧ-диапазонов как входную мощность приемника -73 дБм . Это уровень 50 микровольт на входе антенны приемника при условии, что входное сопротивление приемника составляет 50 Ом .
Для диапазонов ОВЧ в рекомендации S9 определяется как входная мощность приемника -93 дБм . Это эквивалентно 5 микровольтам на 50 Омах. [6]
В рекомендации определяется, что разница в одну S-единицу соответствует разнице в 6 децибел (дБ), что эквивалентно коэффициенту напряжения, равному двум, или коэффициенту мощности, равному четырем.
Сигналам сильнее, чем S9, присваивается дополнительный рейтинг в дБ, например, «S9 + 20 дБ», или, говоря словами, «на 20 децибел больше, чем S9», или просто «20 на 9» (или даже проще «на 20 больше»).
Примеры
[ редактировать ]Слабый сигнал с уровнем сигнала S2 соответствует принимаемой мощности -115 дБм или 0,40 микровольт RMS при 50 Ом на ВЧ.
Сильный сигнал с уровнем сигнала S8 соответствует принимаемой мощности -79 дБм или 25 микровольт RMS при 50 Ом на ВЧ.
Некоторые генераторы сигналов калибруются в дБ выше 1 мкВ и имеют выходной сигнал в ЭДС. Например, чтобы установить S-показание ВЧ-приемника на S9, установите выходной сигнал генератора на 34 дБ выше 1 мкВ.
| S-чтение | ВЧ | Генератор сигналов ЭДС | |
|---|---|---|---|
| мкВ (среднеквадратичное значение, относительно 50 Ом) | дБм | дБ выше 1 мкВ | |
| S9+10 дБ | 160.0 | -63 | 44 |
| S9 | 50.2 | -73 | 34 |
| S8 | 25.1 | -79 | 28 |
| S7 | 12.6 | -85 | 22 |
| S6 | 6.3 | -91 | 16 |
| С5 | 3.2 | -97 | 10 |
| С4 | 1.6 | -103 | 4 |
| S3 | 0.8 | -109 | -2 |
| С2 | 0.4 | -115 | -8 |
| С1 | 0.2 | -121 | -14 |
Точность
[ редактировать ]приемника Большинство измерителей S на традиционных аналоговых приемниках не калибруются и на практике могут обеспечить только относительную оценку уровня сигнала на основе напряжения АРУ . Некоторые измерители S на традиционных аналоговых приемниках откалиброваны для чтения S9 для входного сигнала -73 дБм , но не обеспечивают правильного соответствия 6 дБ на единицу S.
Часто корреляция между качественным впечатлением радиослушателя об уровне сигнала и фактической силой принимаемого сигнала на аналоговом приемнике плохая, поскольку АРУ приемника поддерживает выходной аудиосигнал довольно постоянным, несмотря на изменения мощности входного сигнала.
Программно-конфигурируемые радиостанции (SDR) по-разному принимают и обрабатывают сигналы и определяют S-показания путем прямого измерения амплитуды радиочастотного сигнала. Следовательно, многие системы SDR с разрядностью 14 бит и более точно откалиброваны от одного конца шкалы S до другого прямо из коробки. В тех случаях, когда это не так, достаточно нескольких минут работы с генератором сигналов для установки опорного уровня. SDR с малой разрядностью, такие как 8-битная конструкция, могут быть в некоторой степени точными, но, поскольку они различают гораздо более грубые различия входных уровней, точность в нижнем конце шкалы S будет страдать.
Даже при наличии высококачественного SDR стоит иметь в виду, что S-метр измеряет силу сигнала на 50-омном входе приемника, а не на антенне. Например, если вход радиостанции составляет 50 Ом, но сопротивление антенны значительно выше, передача мощности от антенны в радиостанцию пострадает, а уровни сигналов будут ниже, чем если бы они подавали на вход с соответствующим высоким сопротивлением. Многие антенны различаются по импедансу в разных диапазонах частот, особенно в случае широкополосных конструкций. Что полезно знать, так это то, что относительная мощность сигнала на любой частоте останется значимой, даже если она не меняется от одной частоты к другой.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Тони Дорбак, изд. (1978). Справочник радиолюбителя . Ньюингтон, Коннектикут: Американская лига радиорелейной связи . п. 256.
- ^ Г. Р. Джессоп (1983). Руководство по УКВ УВЧ (4-е изд.). Поттерс-Бар, Великобритания: Радиосообщество Великобритании . п. 4.38. ISBN 0-900612-63-0 .
- ^ Вводное пособие для Национального СПЧ . Молден, Массачусетс: National Company, Inc., 1939. с. 6.
- ^ Тони Дорбак, изд. (1978). Справочник радиолюбителя . Ньюингтон, Коннектикут: Американская лига радиорелейной связи . п. 255.
- ^ Регион I Международного союза радиолюбителей (1981). Техническая рекомендация R.1 IARU для региона 1 . Брайтон, Англия, Великобритания.
- ^ Жак Верлейен, изд. (2021). Справочник менеджера УКВ, версия 9.01 . Международный союз радиолюбителей Регион 1. с. 115.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Дуг ДеМоу (июнь 2015 г.). «Что мне говорит мой S-метр?». КСТ . Том. 99, нет. 6. Американская лига радиорелейной связи . стр. 49–51. ISSN 0033-4812 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]