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S-Stufen und Sendeleistung

 S-Meter

Das S symbolisiert die Signalstärke (d.h. die Feldstärke bzw. die Spannung an einem definierten Widerstand von 50 Ohm) am Empfängereingang und Sie wird in einer S0- bis S9-Teilung dargestellt.

Obwohl es theoretisch so gedacht war, ist das S-Meter in der Praxis kein absoluter Signalstärkeindikator, sondern höchstens als relativer Indikator für zwei Signale verwendbar. Allenfalls kann man es noch zum Vergleich des Signals mit dem individuellen Rauschen verwenden.

Ein S-Meter Instrument weist die Änderung der Signalstärke in 6 dBm Schritten aus. Jeweils 6 dBm sind eine S-Stufe. 0dBm steht für eine Leistung von 1mW bezogen auf 50 Ω. 

Zur Kalibrierung wird ein Signalgenerator mit einem 50Ohm-Ausgang mit dem 50Ohm-Antenneneingang verbunden. Am Generator werden 50 μV oder -73 dBm eingestellt. Das S-Meter Instrument sollte nun S9 anzeigen oder muß nachjustiert werden. Man kann sich auch einen kleinen Aufkleber an das Gerät kleben.

Oder nach der folgenden Tabelle.

S-Meter Anzeige Spannung an 50 Ohm in uV dBm:

S0    0,1 μ -127 dBm
S1    0,2 μV -121 dBm
S2    0,4 μV -115 dBm
S3    0,8 μV -109 dBm
S4    1,58 μV -103 dBm
S5    3,16 μV -97 dBm
S6    6,3 μV -91 dBm
S7    12,6 μV -85 dBm
S8    25 μV -79 dBm
S9    50 μV -73 dBm
S9+10 dB 158 μV -63 dBm
S9+20 dB 500 μV -53 dBm
S9+40 dB 5 mV -33 dBm

(Diese Werte beziehen sich auf Frequenzen unterhalb 30 MHz, immer bezogen auf 50 Ω. Im VHF Bereich rechnet man mit Werten 20 dBm geringer. Also S9 mit 5 μV oder -93 dBm)

Jetzt zur Praxis: wenn jemand sagt, sein Beam habe “12dB Gewinn gegenüber seinem Dipol”, dann muß sich auf dem S-Meter ein Unterschied zwischen z.B. S7 am Dipol und S9 am Beam ergeben, also um zwei S-Stufen. In Wahrheit ist es aber nur eine S-Stufe, also 6dB. Vermutlich waren dann die 12 dB übertrieben.

Nun zu Leistungsunterschieden.

Angenommen, man erzeugt mit 100 Watt und einen S8-Wert an der Gegenseite. Nun reduziert man um 1/4 auf 25 Watt. Das S-Meter sollte dann eine S-Stufe weniger anzeigen, also S7. Eine weitere Reduzireung um 1/4 bedeuten 6 Watt Ausgangsleistung. Das sollten S5 sein.

Der Unterschied zwischen 100 Watt und 6 Watt sind also 2 S-Stufen oder 12 dB.

Wenn man nun weiter auf 1 Watt bzw. 250 mW Ausgangsleistung reduziert, dann haben wir ein S4- bzw. ein S3-Signal, das allerdings geringer ist als das lokale Rauschen auf der Gegenseite.

Die Leistungsreduzierung von 100 Watt auf 1 Watt sind also 3 S-Stufen, und von 100 Watt auf 250 mW sind 4 S-Stufen.

Fazit: absolute Messungen sind mit dem S-Meter schwierig bis unmöglich. Hinzu kommt, daß alle meine Radios im unteren Bereich von S1 bis S6 eher ungenau sind. Erst ab S7 liegt eine gewisse Linearität vor. Ich würde sagen, daß darunter eine Ungenauigkeit von 2 S-Stufen vorliegt. Bitte beachten, das sind bereits satte 12 dB.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, den gehörmäßigen Eindruck zu verwenden. Gemäß der folgenden Einteilung:

S1 – äußerst schwaches Signal, kaum wahrnehmbar
S2 – sehr schwaches Signal
S3 – schwaches Signal
S4 – praktisch ohne Schwierigkeiten lesbar
S5 – ausreichendes Signal
S6 – gutes Signal
S7 – sehr gutes Signal
S8 – starkes Signalstarkes Signal
S9 – äußerst starkes Signal

Die Frage ist nun, wieviel man investieren muß, um auf der Gegenseite ein gutes Signal zu erzeugen.

Bei einer gegeben Antenne kostet heute in 2013 eine 4-fache Leistung (= 1 S-Stufe) etwa 600 EUR, wenn man einen Zusatzverstärker anschließen will. Je nachdem kommen weitere Kosten für einen verstärkten Antennentuner hinzu.

Bei meiner aus Aluminium gebauten Magnetic Loop könnte man auch daran denken, diese zu versilbern. Dadurch bekommt man die doppelte Leistung (= 1/2 S-Stufe). Die Kosten betragen dann etwa 800 EUR, aber es fällt danach keine Wartung mehr an. Besser und billiger ist es, wenn man die Antenne gleich aus Kupfer baut, denn das hat nur einen gering größeren Widerstand als Silber, und die Antenne poliert und mit einer Beschichtung gegen Korrosion schützt.

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