Кіріспе

Радиосигналдың күшін көрсететін индикатор

S-метр (сигнал күшін өлшегіш) – байланыс қабылдағыштарында, мысалы, әуесқой радио немесе қысқа толқынды хабар тарату қабылдағыштарында жиі кездесетін индикатор. Бұл көрсеткіштің шкаласы R S T жүйесінің бір бөлігі ретінде S1-ден S9-ға дейінгі сигнал күшін бағалау жүйесіне сәйкес келеді. "S бірлігі" термині S-метр көрсеткішін бір бөлімнен келесі бөлімге жылжытуға қажетті сигнал күшін білдіреді.

Техникалық сипаттама

Аналогты S-метрлер іс жүзінде 50-ден 100 мкА-ға дейінгі толық масштабты ауытқуға ие сезімтал микроамметрлер болып табылады. АМ қабылдағыштарда S-метрді негізгі детекторға қосуға болады немесе соңғы аралық жиілік (IF) сатысында жеке детекторды пайдалануға болады. Бұл CW және SSB қабылдағыштары үшін басым әдіс. Электрондық лампалар (түтіктер) қолданылған кезде тағы бір тәсіл – S-метрді соңғы IF күшейткіш түтігінің экрандық тізбегіне қосу еді. Үшінші нұсқа – S-метрді тиісті деңгейді түрлендіру схемасы арқылы автоматты күшін реттеу (AGC) желісіне қосу. FM қабылдағыштарда S-метр схемасы кез келген шектегіш сатылардан бұрын IF тізбегіне қосылуы керек. CA3089 және CA3189 сияқты FM қабылдауға арналған кейбір арнайы интегралдық схемалар 100 мкА S-метрді басқару үшін тұрақты ток (DC) сигналын қамтамасыз етеді.

IARU 1-өңірдегі техникалық ұсыным R.1

1930 жылдары S9 қабылдағыштың кіріс терминалында 50 мкВ-қа сәйкес келетіні туралы келісімге келген, бірақ қабылдағыштардың кіріс кедергісі стандартталмағандықтан бұл алынған қуаттың өлшемі емес еді. Халықаралық әуесқой радио одағы (IARU) 1-аймағы 1981 жылы ЖЖ және ӨЖЖ/ӨӨЖ трансиверлері үшін S-метрді калибрлеуге қатысты техникалық ұсынымды қабылдады. IARU 1-аймағының R.1 техникалық ұсынымында ЖЖ диапазоны үшін S9 73 дБм қабылдағыш кіріс қуаты деп белгіленеді. Бұл қабылдағыштың кіріс кедергісі 50 Ом болған жағдайда, қабылдағыштың антенна кірісіндегі 50 микровольт деңгейіне тең. ӨЖЖ диапазоны үшін ұсынымда S9 қабылдағыштың 93 дБм кіріс қуаты деп анықталған. Бұл 50 Ом кедергіде 5 микровольтқа баламалы. Ұсынымда бір S бірлігінің айырмашылығы 6 децибелге (дБ) тең екені, бұл екі есе кернеу немесе төрт есе қуат арақатынасына сәйкес келеді деп көрсетілген. S9-дан күшті сигналдар қосымша дБ көрсеткішімен беріледі, мысалы, "S9 + 20дБ" немесе ауызша "S9-дан 20 децибел артық" немесе жай ғана "20 over 9" (немесе тіпті "20 over" деп те айтуға болады).

Мысалдар

Сигналдың күші S2 болатын әлсіз сигнал HF жиілігінде 50 Ом кедерісінде 115 dBm немесе 0,40 микровольт RMS қабылданатын қуатына сәйкес келеді. S8 сигнал күшінің күшті сигналы 79 dBm немесе 25 микровольт RMS 50 Ом кедерісінде HF жиілігінде қабылданатын қуатына сәйкес келеді. Кейбір сигнал генераторлары 1 мкВ-тан жоғары dB-мен калибрленеді және ЭҚК (emf) түрінде шығыс береді. Мысалы, HF қабылдағышының S көрсеткішін S9 деңгейіне орнату үшін сигнал генераторының шығысын 1 мкВ-тан 34 дБ-ға жоғары орнату керек.

HF жиілігіндегі сигнал генераторының ЭҚК μВ (rms, 50 Ом кедерісіне қатысты) dBm 1 мкВ-тан жоғары S9+10 дБ 160.0 6344 S9 50.2 7334 S8 25.1 7928 S7 12.6 8522 S6 6.3 9116 S5 3.2 9710 S4 1.6 103 4 S3 0.8 109 2 S2 0.4 115 8 S1 0.2 121 14

Дұрыс

Дәстүрлі аналогты қабылдағыштардағы көптеген S-метрлер калибрленбеген және іс жүзінде қабылдағыштың AGC кернеуіне негізделген сигнал күшінің салыстырмалы өлшемін ғана бере алады. Дәстүрлі аналогты қабылдағыштардағы кейбір S-метрлер 73 дБм кіріс сигналы үшін S9 көрсетуі үшін калибрленген, бірақ S бірлігі үшін 6 дБ дұрыс сәйкестікті қамтамасыз етпейді. Радио тыңдаушының сигнал күшіне қатысты сапалық бағасы мен аналогты қабылдағышта алынған сигналдың нақты күші арасындағы байланыс көбінесе нашар болады, себебі қабылдағыштың AGC кіріс сигнал күшінің өзгеруіне қарамастан, аудио шығысын салыстырмалы тұрақты ұстайды. Бағдарламалық түрде анықталатын радиолар (SDR) сигналдарды алу және өңдеуді басқаша жүзеге асырады және RF сигнал амплитудасын тікелей өлшеу арқылы S көрсеткіштерін анықтайды. Осының салдарынан, 14 бит немесе одан да көп бит тереңдігі бар көптеген SDR жүйелері S шкаласының бір шетінен екінші шетіне дейін бірден дәл калибрленеді. Егер бұл жағдай болмаса, эталондық деңгейді орнату үшін сигнал генераторымен бірнеше минут жұмсау жеткілікті. 8 биттік дизайн сияқты төмен бит тереңдігі бар SDR-лер белгілі бір дәлдікке ие болуы мүмкін, бірақ олар кіріс деңгейлерінің ірірек айырмашылықтарын анықтайтындықтан, S шкаласының төменгі жағындағы дәлдік төмендеуі мүмкін. Тіпті жоғары сапалы SDR болған жағдайда да, S-метрдің сигнал күшін антеннада емес, қабылдағыштың 50 Омдық кірісінде өлшейтінін есімізде ұстаған жөн. Мысалы, егер радионың кіріс кедерігі 50 Ом болса, ал антеннаның кедерігі айтарлықтай жоғары болса, антеннадан радиоға қуат беру нашарлайды және сигнал деңгейі сәйкес келетін жоғары кедерігі бар кіріске берілгеннен төмен болады. Көптеген антенналар әртүрлі жиілік диапазондарында, әсіресе кең жолақты конструкцияларда кедерігін өзгертеді. Білу қажетті нәрсе – кез келген жиіліктегі сигнал күшінің салыстырмалы мәні, тіпті егер олар бір жиіліктен екіншісіне ауыспаса да, маңызды болып қала береді.