Шкала s метра трансивера своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 10.09.2024

В тему калибровок, градуировок PowerSDR, показаний S-метра.

S9+60 = -13 дБм = 50 мВ = -26 дБВ
S9+50 = -23 дБм = 16 мВ = -36 дБВ
S9+40 = -33 дБм = 5 мВ = -46 дБВ
S9+30 = -43 дБм = 1,6 мВ = -56 дБВ
S9+20 = -53 дБм = 0,5 мВ = -66 дБВ
S9+10 = -63 дБм = 160 мкВ = -76 дБВ
S9 = -73 дБм = 50 мкВ = -86 дБВ
S8 = -79 дБм = 25 мкВ = -92 дБВ
S7 = -85 дБм = 13 мкВ = -98 дБВ
S6 = -91 дБм = 6,3 мкВ = -104 дБВ
S5 = -97 дБм = 3,2 мкВ = -110 дБВ
S4 = -103 дБм = 1,6 мкВ = -116 дБВ
S3 = -109 дБм = 0,8 мкВ = -122 дБВ
S2 = -115 дБм = 0,4 мкВ = -128 дБВ
S1 = -121 дБм = 0,2 мкВ = -134 дБВ

--- Это для КВ частот и на 50 омах. На 75 омах напряжения в корень из 1,5 раз больше. Для УКВ --- вся шкала смещается на 20 дБ (S9+60 = -33 дБм, а не -13, как для КВ).

S-метр после калибровки будет показывать правильный уровень даже при изменении чувствительности и общего усиления каскадов в SDR. Смотрим скриншоты ниже. Обращайте внимание на окошко Preamp -

Встроенный в радиостанцию S-метр позволяет выполнить обычную со стороны корреспондента просьбу: оценить его сигнал в баллах S-шкалы. Соответствующие ей уровни высокочастотного напряжения на 50-омном антенном входе принимающей радиостанции приведены в таблице 3.

Хотя привести показания S-метра к норме несложно* (в станциях есть для этого специальный регулировочный резистор), но сделать это можно лишь при наличии высокочастотного генератора, имеющего хороший аттенюатор. Такой техникой радиолюбитель, как правило, не располагает.

На рис. 25 показана принципиальная схема генератора, пользуясь которым можно проверить, а при необходимости - откорректировать показания S-метра своей радиостанции в домашних условиях.

Частота генератора (VT1 и др.) задается кварцевым резонатором ZQ1. Она должна быть, конечно, в диапазоне рабочих частот станции. Лучше - в его середине.

Напряжение высокой частоты на эмиттере транзистора VT1 зависит от напряжения питания генератора, которое можно изменять подстроечным резистором R3.

Резисторы R4. R12 представляют собой аттенюатор - нормированный ослабитель высокочастотного сигнала, снижающий Uвх=0,85 В уровень сигнала на своем входе — до Uвых=25 мкВ - уровня сигнала на выходе (с подключенной к нему 50-омной нагрузкой - входным сопротивлением радиостанции).

Таблица 3

Рис. 25. Принципиальная схема калибратора S-метра

Все резисторы в калибраторе - МЛТ 0,125 или им подобные тойже мощности (С2-23, ОМЛТ и др.). Использовать в аттенюаторе R4. R12 проволочные резисторы (вообще - резисторы с проводящим слоем в виде спирали) нельзя: их индуктивность внесет в делитель неконтролируемую составляющую. Нужные сопротивления для аттенюатора подбирают с помощью цифрового омметра.

Рис. 26. Печатная плата калибратора

Установка случайных резисторов, лишь номинально имеющих нужное сопротивление, может привести к тому, что ослабление аттенюатора будет отличаться от расчетного на 30. 40% и более.

Аттенюатор отделяют от других элементов генератора экраном жестяной выгородкой или коробкой высотой 7. 8 мм, припаянной к нуль-фольге. На рис. 26 его положение на плате показано штриховой линией.

Конденсаторы СЗ и С4 здесь - типа КД, С1, С2 и С5 - КМ-6.

Кварцевый резонатор ZQ1 должен работать на основной частоте (в таких резонаторах частоту указывают в кГц, а не в МГц, как в возбуждаемых на гармонике основной). Во избежание возможного срыва колебаний корпус резонатора лучше ни с чем не соединять.

Смонтированную плату нужно поместить в металлическую коробку подходящих размеров; годится, например, жестяная коробка из-под бульонных кубиков.

Рис. 27. К расчету аттенюатора

Генератор подключают к антенному входу радиостанции коротким коаксиальным кабелем с соответствующим разъемом на конце.

Конечно, уровень сигнала на выходе калибратора может быть и другим. Но для этого в его аттенюатор потребуется внести изменения.

Таблица 4

Представим тот же аттенюатор в другом виде (рис. 27, а). В нем легко просматриваются четыре Т-секции. Первая, несимметричная, составлена из резисторов R4, R5 и R6. Имея 50-омную нагрузку на выходе (входное сопротивление следующей секции), она понизит Uвх=0,85 В - уровень сигнала на своем входе — до 25 мВ на этой нагрузке. Следующие три секции симметричны и одинаковы: каждая из них имеет Rвх=Rвых=50 Ом и с 50-омной нагрузкой на выходе вносит в общее ослабление свои 20 дб (см. рис. 27, б и таблицу 4).

Любая из этих трех секций может быть перестроена на какое-то другое ослабление. Потребуется лишь в соответствии с таблицей 4 заменить в ней Ra и Rb. Поскольку входное-выходное сопротивление секции при этом остается неизменным (это те же 50 Ом) появление новых Ra и Rb никак, очевидно, не скажется на ослаблениях, вносимых другими секциями аттенюатора. Т.е., так или иначе изменив ослабление в секции, мы точно также, на эту же самую величину изменим ослабление и всего аттенюатора.

Так, уменьшив вдвое ослабление лишь последней секции аттенюатора (с 20 до 14 дб), установив в ней в соответствии с таблицей 4:

R10= R12=33,3 Ом и R11=20,8 Ом, мы поднимем тем самым уровень сигнала на входе радиостанции до 50 мкВ, т.е. до 9 баллов.

После внесения в секции тех или иных изменений можно вернуться к прежней структуре аттенюатора. Нужно лишь просуммировать номиналы последовательно включенных резисторов, заменив их одним. Так калибратор, показанный на рис. 25, станет 9-балльным, если в нем изменить номиналы трех резисторов, установив R10=74,3 Ом (41+33,3), R11=20,8 Ом и R12=33,3 Ом. Без сделанного выше топологического преобразования все это пришлось бы принять на веру.

Довольно высокое напряжение на выходе калибратора - 25 или 50 мкВ - выбрано здесь потому, что по мере его снижения, в попыт ках, например, проверить показания S-метра в середине S-шкалы или даже в ее начале, все более и более важной становится экранировка всех элементов калибратора, даже отдельных секций его аттенюатора. Могут сказаться здесь и внешние наводки на станцию (собственная экранировка многих из них далека от идеала); во всяком случае эти наводки должны быть на 2. 3 балла слабее сигнала, поступающего с калибратора.

Отметим в заключение, что хотя описанный калибратор предназначен для коррекции показаний уже имеющегося в радиостанции S-метра, он может быть полезен и в градуировке самодельных S-метров. Нужно лишь дополнить его аттенюатором с переменным ослаблением сигнала (см. Радио, №11, 1997, с. 80), приняв, конечно, меры к тщательной экранировке всего этого тракта.

*) Если шкала S-метра лишь смещена. Но встречаются S-метры, показания которых удается совместить с таблицей 3 лишь в отдельных позициях. Это конструктивный дефект. В современных радиостанциях он, как правило, неустраним.

none Опубликована: 1999 г. 0 0

Вознаградить Я собрал 0 0

Много лет, работая в эфире и вольно или не вольно наблюдая за тем, как дают рапорт и , в частности – оценку силы сигнала в баллах, пришел к выводу, что эта весьма конкретная величина в большинстве случаев так не конкретна! Многие даже обижаются! А ведь действительно – слышат тебя очень хорошо, очень громкие сигналы, то есть 5,9 согласно шкалы S, а рапорт дают – 5,5. Спрашиваешь, почему? Отвечают, что так показывает S- метр. Ну, при приеме на слух это понятно! В этом случае величина оценки зависит от многих факторов: чувствительности приемника, от установки ручек регулировки усиления, типа антенны или ее наличия, прохождения, здоровья оператора (имеется в виду его слух), от настроения, как самого оператора, так и его тещи, и, в конце концов, от правильности градуировки S- метра. Если я не прав, уважаемый читатель, то скажите мне об этом и я подумаю, согласиться ли с вами. Вот о последнем факторе и поговорим, так как на предыдущие факторы повлиять почти невозможно.

Обычно при градуировке S- метра пользуются таблицей №1.

Шкала обозначений силы сигнала.

Оценка силы сигнала( шкала “S”)

Качественная оценка силы сигнала

Величина сигнала на входе приемника, мкВ

Удовлетворительные сигналы, прием почти без напряжения

С учетом входного сопротивления входных цепей приемной аппаратуры пользуются и таблицей №2.

Уровни шкалы S для КВ диапазонов.

Уровень сигнала дБм

Уровень сигнала, мкВ

А теперь представим следующее. Если ваша приемная аппаратура обладает входной чувствительностью 1 мкВ, то это значит, что при наличии на входе напряжения 1 микровольт при соотношении сигнал/шум, как три к одному, на выходе вашего УНЧ будет сигнал мощностью 50мВт (принятый стандарт при определении чувствительности приемников) при номинальной выходной мощности УНЧ 150мВт, то есть одна треть от номинала (номинал это примерно 0,9 от максимально возможного уровня). И, если исходить из таблицы №1, то согласно показаниям прибора вы смело можете давать вашему корреспонденту оценку силы сигнала, где-то межу тремя и четырьмя баллами, хотя слышите его довольно громко. Это при условии, что у вашего аппарата все ручки регулировок усиления вывернуты на максимум. А если чувствительность вашего аппарата 0,1 мкВ ? Т ак на что же тут обижаться? Ну, а если у вас нет S- метра или он не отградуирован, то вы дадите 5,9. И только в случае, если чувствительность вашей аппаратуры равна 50 мкВ (либо усиление загрублено до выше указанной величины , либо у силение по УНЧ выведено ближе к минимум у, а сигнал для подачи на S- метр снят до регулятора усиления ), вы и на слух и по прибору оцените силу сигнала на 5,9 ( при этом на вход приемника , естественно, следует подать уровень сигнала 50 мкВ) . Кроме того ручки усиления аппаратуры не всегда стоят на максимуме усиления (а на разных диапазонах регулировкой усиления волей или неволей, но придется воспользоваться , к тому же сюда свою лепту вносит и работа системы АРУ ), хо тя по логике для правильности снятия показаний уровня сигнала они должны находиться в положении максимального усиления. Из этого всего следует, что для того, чтобы оценки силы сигнала на слух и по прибору совпадали надо в вышеуказанные таблицы ввести коэффициент зависимости от входной чувствительности приемной аппаратуры – раз и от уровня установки ручек усиления – два ( хотя последнее можно и автоматизировать).

Уважаемый читатель, если я не прав (а я вполне это допускаю), то докажите мне обратное и я соглашусь с вами или не соглашусь.

Так как его, все-таки, отградуировать?

Отградуировать S-метр можно следующим образом. В режиме приема установить ручки регулировок усиления трансивера в положения, при которых обычно (чаще всего) эксплуатируется аппарат. Настроиться на радиостанцию, уровень сигнала которой как можно больше на ваш взгляд соответствует оценке 5,9. Засечь по S-метру уровень сигнала. Затем на вход трансивера подать сигнал от ГСС с таким же уровнем (по отклонению стрелки S-метра). Посмотреть, какой уровень сигнала выходит с самого ГСС. Допустим, он равен 25 мкВ. Определить коэффициент зависимости показаний S-метра от чувствительности вашего аппарата, разделив 50 мкВ (что соответствует силе сигнала 9 баллов) на 25 мкВ. Разделить все значения таблицы соответствия (микровольты) на полученную цифру 2. И уже согласно этим значениям отградуировать S-метр.

Вот в инете нашёл табличку
S, баллы = Uвх,мкв
9+60 дб = 50000
9+50 дб = 15800
9+40 дб = 5000
9+30 дб = 1580
9+20 дб = 500
9+10 дб = 158
9 = 50
8 = 25
7 = 12
6 = 6,0
5 = 3,0
4 = 1,5
3 = 0,8
2 = 0,4
1 = 0,2

Но как-то вызывает сомнения
Всегда считал, что 9 балов ~5мкВ (для УКВ).

_________________
Можешь сделать лучше, сделай!
Если Вы никого не слышите - это не значит, что не слышат Вас.
Александр. 73!

Последний раз редактировалось RD1AS Пн 14 июн 2010 23:49, всего редактировалось 1 раз.

1. На коротковолновых диапазонах (30 МГц и ниже) значению S-9 шкалы S-метра соответствует уровень несущей на входе приемника — 73 дБм (дБм — децибелы относительно уровня 1 мВт), то есть 50 мкВ при входном сопротивлении приемника 50 Ом.

2. Одна единица шкалы S соответствует разнице в уровнях сигнала 6 дБ (то есть в 2 раза по напряжению).

3. Для режима SSB измерительная система S-метра должна быть основана на квазипиковом выпрямлении сигнала с временем установления 10 мс и временем спада 500 мс.

Единицы шкалы = Уровень сигнала, дБм = Уровень сигнала, МкВ
9+40 = -33 = 5000
9+30 = -43 = 1600
9+20 = -53 = 500
9+10 = -63 = 160
9 = -73 = 50
8 = -79 = 25
7 = -85 = 12,5
6 = -91 = 6,3
5 = -97 = 3,1
4 = -103 = 1,6
3 = -109 = 0,8
2 = -115 = 0,4
1 = -121 = 0,2

Подтверждаю.В свое время с Георгием Ивановичем(RA1ACC) градуировали шкалу прибора для СВ станции (то же КВ,тока сбоку).Запомнилось: 9 баллов = 50 мкв.
Для УКВ значения другие!

Интересно услышать мнение, владельцев КВ трансиверов, совмещенных с УКВ. Там градуировка на УКВ соответствует более менее, общепринятой методике для УКВ или все тоже привязано ближе к КВ градуировке ? На КВ принято за 9 баллов - уровень сигнала на входе 50 мкв, на УКВ за 9 баллов - уровень сигнала на входе 5 мкв. Я лично встречал например в широкополосных проф. сканерах, там градуировка во всем диапазоне частот (1-1300 Мгц), что КВ, что УКВ, привязана примерно к 50 мкв - 9 баллов. Про портативные балалайки, по опыту проверки градуировка S-метра как правило завышена порой, 9 баллам как правило соответствует от 1,5 до 4 мкв.

Последний раз редактировалось UA1ACV Пт 04 сен 2009 11:00, всего редактировалось 1 раз.

А вот и табличка градуировки КСВ метра. Если принять разницу 1 балл - 6 дБ разницы, вот что получается. Вся шкала сдвигается на 20 дБ, относительно градуировки на КВ.
УКВ диапазон, выше 30 Мгц
Единицы шкалы Уровень сигнала, дБм Уровень сигнала, мкв
9+60 -33 5000
9+50 -43 1600
9+40 -53 500
9+30 -63 160
9+20 -73 50
9+10 -83 16
9 -93 5
8 -99 2,5
7 -105 1,25
6 -111 0,63
5 -117 0,31
4 -123 0,16
3 -129 0,08
2 -135 0,04
1 -141 0,02

Странноватая табличка, однако. Вы много видели аппаратуры, доступной для радиолюбителей и не только, которая от 141 дБ/мВ начинала слышать?

Согласен, странновато получается,. Но однако по расчетам так выходит. Да и почитать подробнее можно вот тут. http://irls.narod.ru/azb/db01.htm
В частности: Пороговая чувствительность порядка -130 дБм — очень высокая, но не редкая для современного КВ-приемника при узкой полосе в режиме CW (0,035 мкВ на 50-омном входе). Эта величина ниже, чем S=1 (-121 дБм) по S-метру. При таких уровнях имеется несоответствие слуховой (по таблице значений "S") и инструментальной (по S-метру) оценки силы сигнала — в чистом эфире, без помех, на хорошем приемнике сигнал с уровнем -125 или -130 дБм может вполне восприниматься на слух как хорошо читаемый "слабый", или "очень слабый" т.е. S=3 или S=2, a S-метр не будет показывать ничего. Но, по сути системы RST, если S=0, то сигнала просто не слышно совсем, a S=1 — это, по определению, "едва ощутимый сигнал". В тех же условиях сигнал мощностью -85 дБм может выглядеть как очень громкий (при достаточном коэффициенте усиления УНЧ приемника), но S-метр покажет не 9, а только 7 баллов — это типично, например, на 10-метровом диапазоне (впрочем, он как раз на границе KB и УКВ, где шкалы S-метров разные).

В трансиверах разных фирм стандарт IARU не очень-то соблюдается. Кроме того, чувствительность одного и того же приемника на разных диапазонах различается и может ступенчато регулироваться оператором (включением или выключением преду-силителей ВЧ и аттенюаторов), а шкала S-метра остается одна на все случаи. Если включен аттенюатор, то следует величину его затухания прибавить к показаниям S-метра, а если включен дополнительный пре-дусилитель — то величину его усиления из показаний S-метра вычесть. Разумеется, это относится только к случаю использования для приема полноразмерных согласованных антенн. Когда действующая высота антенны мала, или антенна не согласована со входом приемника, показания S-метра сами по себе ничего не скажут о реальном уровне сигнала в эфире.

Изложенное выше подробнее рассматривается в http://209.85.129.132/search?q=cache:sk . lr=lang_ru
В этой связи - хотелось бы поднять вопрос об установке порога шумоподавителя УКВ-репитера.
Часто на R7 приходится слышать попытки войти в канал с RS 2х или 3х. Можно предположить, что по шкале S это может быть оценено как 2 или 3 на приемнике репитера. Проведение обмена с таким входным уровнем на репитере или затруднено, или невозможно. Однако канал занимается, попытки продолжаются и, остается только услышать "принимаю тебя 29+40" (кстати, оценку нужно давать корреспонденту, а не репитеру)
Кроме того, при пониженном пороге шумоподавителя приемника репитера, добавляются QRM.
Вопрос к пользователям и строителям репитеров: нужно ли "дергать" репитер, если проведение связи через него невозможно? И, из каких соображений пороги на действующих репитерах достаточно низки (по опыту наблюдения за работой R1 и R7). Не стоит ли поднять порог хотя бы до S=3..4? В этом случае, имхо, если репитер ответил, можно быть уверенным, что тебя услышат. Не будет отчетов вида "открываю, связь провести не могу"
Ваше мнение?

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]

Кто сейчас на форуме

Во втором же случае, человек честно смотрит на S-метр и ретранслирует его показания в эфир. Здесь уже можно дать сравнительную оценку сигнала при тех или иных манипуляциях корреспондента. Однако, даже современные промышленные аппараты, не говоря о самоделках и переконструированных военных приёмниках, зачастую обладают "показометрами", с той или иной степенью достоверности демонстрирующими разницу в силе принимаемых сигналов. Вместе с тем, существует ряд ситуаций, в первую очередь связанных с проводимыми с помощью приёмника измерениями в своей или корреспондента аппаратуре, когда достоверность имеет большое значение.

Именно для таких случаев полезно произвести калибровку собственного S-метра. Для облегчения выполнения этой задачи привожу выдержку из стандартов IARU. Кроме всего прочего, эта таблица будет полезна при переводе уровней сигнала из дБм в уровни сигнала в мкВ и наоборот.

Читайте также: