Η Σημασία των Μετρήσεων στο S-meter.
Είναι σίγουρο ότι πολλοί από τους συναδέλφους δεν γνωρίζουν τη σχέση που υπάρχει μεταξύ των μονάδων του S-meter και της εκπεμπόμενης ισχύος από τον σταθμό που ακούμε. Έτσι αποφασίσαμε να εξηγήσουμε τη σχέση που υπάρχει μεταξύ τους.
Για κάθε συνάδελφο ραδιοερασιτέχνη, η σωστή αναφορά λήψης αποτελεί την καρδιά της επικοινωνίας. Πίσω από την κλασική βελόνα ή την ψηφιακή μπάρα του S-meter στον πίνακα οργάνων του πομποδέκτη μας, κρύβεται μια θεμελιώδης φυσική κλίμακα. Το S-meter (Signal Meter) δεν είναι απλώς ένα διακοσμητικό όργανο, αλλά ένα εργαλείο ακριβείας που μεταφράζει την ένταση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου της κεραίας μας σε συγκεκριμένες, συγκρίσιμες τιμές.
Η Δομή της Κλίμακας S και η Σχέση των 6 dB
Η λειτουργία του S-meter βασίζεται σε μια διαβάθμιση μονάδων από το S1 έως το S9, καθώς και σε μετρήσεις σε ντεσιμπέλ (dB). Σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα της IARU, ως σημείο αναφοράς ορίζεται η ένδειξη S9, η οποία αντιστοιχεί συμβατικά σε 0 dB (στα βραχέα κύματα HF, αυτό ισοδυναμεί με τάση 50 μV στην είσοδο του δεκτή).
Η διαβάθμιση αυτή ακολουθεί έναν αυστηρό κανόνα: κάθε μία μονάδα S στην κλίμακα αντιπροσωπεύει μια μεταβολή της τάσης του ληφθέντος σήματος κατά 6 dB.
Επειδή η ισχύς είναι ανάλογη του τετραγώνου της τάσης, μια διαφορά 6 dB σημαίνει ότι για να ανεβεί η βελόνα κατά μία μονάδα S, η ισχύς του σήματος που εκπέμπει ο απέναντι σταθμός πρέπει να τετραπλασιαστεί (ή αντίστοιχα η τάση στην είσοδο του δεκτή να διπλασιαστεί).
Αρνητικά και Θετικά dB στο S-Meter
Αντίθετα, όταν η εκπομπή του συνομιλητή μας είναι ιδιαίτερα ισχυρή και ξεπερνά το σημείο αναφοράς S9, η μέτρηση περνά στην περιοχή των θετικών ντεσιμπέλ. Εκεί η ένδειξη δηλώνεται ως υπέρβαση του S9, όπως S9+10 dB, S9+20 dB ή S9+40 dB, υποδεικνύοντας ότι το σήμα είναι κατά 10, 20 ή 40 dB ισχυρότερο από το S9.
Πρακτικό Παράδειγμα Υπολογισμού Ισχύος σε Watt
Για να συνδέσουμε τις ενδείξεις του S-meter με την πραγματική ισχύ εκπομπής του πομπού, ας εξετάσουμε ένα συγκεκριμένο σενάριο:
Ας υποθέσουμε ότι λαμβάνουμε έναν σταθμό που εκπέμπει με ισχύ 5 Watt και η βελόνα του S-meter δείχνει S6.
Από S6 σε S7 (+6 dB): Για να ανέβει το σήμα κατά μία μονάδα S, απαιτείται τετραπλασιασμός της ισχύος. Ο σταθμός πρέπει να αυξήσει την ισχύ του από τα 5 Watt στα 20 Watt.
Από S7 σε S8 (+6 dB): Για άλλη μία μονάδα S, η ισχύς πρέπει να τετραπλασιαστεί ξανά, φτάνοντας από τα 20 Watt στα 80 Watt.
Από S8 σε S9 (+6 dB): Για να φτάσει τελικά στο S9, η ισχύς τετραπλασιάζεται εκ νέου, φτάνοντας από τα 80 Watt στα 320 Watt.
Συνολικά, για να μετακινηθεί η βελόνα από το S6 στο S9 (μια αύξηση κατά 3 μονάδες S ή 18 dB), η ισχύς εκπομπής του σταθμού πρέπει να αυξηθεί από τα 5 Watt στα 320 Watt.
Ακόμη ένα παράδειγμα
Ας
δούμε ένα γρήγορο και πολύ συνηθισμένο παράδειγμα για την "κλασική"
ισχύ των 100 Watt που έχουν οι περισσότεροι πομποδέκτες βραχέων κυμάτων.
Εκπέμπουμε
με 100 Watt και ο συνομιλητής
μας λαμβάνει με ένα πολύ καλό σήμα, έστω S9.
Επειδή,
όπως είδαμε, για κάθε μία μονάδα S (ή 6 dB) απαιτείται τετραπλασιασμός της
ισχύος:
Αν
μειώσουμε την ισχύ μας στα 25 Watt
(στο ένα τέταρτο), το σήμα θα πέσει κατά μία μονάδα S, δηλαδή στο S8.
Αν
μειώσουμε κι άλλο την ισχύ, περίπου στα 6
Watt, το σήμα θα πέσει άλλη μία μονάδα S, φτάνοντας στο S7.
Αντίστροφα:
Αν
από τα 100 Watt (που μας ακούνε με
S9) θέλουμε να ανέβουμε κατά μία μονάδα S, δηλαδή να φτάσουμε στο S9+6 dB, θα πρέπει να τετραπλασιάσουμε την ισχύ μας και να εκπέμψουμε
με 400 Watt.
Για να δούμε σημαντική διαφορά στο
S-meter κατά μία μονάδα, χρειάζεται πολύ μεγάλη αύξηση ισχύος.
Υπενθύμιση
Μια κατευθυντική κεραία (Yagi) με κέρδος 6 dBi προσφέρει στον πομπό το ίδιο αποτέλεσμα στο S-meter του λήπτη όπως ένας τετραπλασιασμός της ισχύος του πομπού, αποδεικνύοντας τον παλιό ραδιοερασιτεχνικό κανόνα ότι η καλύτερη ενίσχυση ξεκινά πάντα από την κεραία. Όμως για να συμβεί αυτό θα πρέπει ο δέκτης να είναι στη διεύθυνση της μέγιστης εκπεμπόμενης ακτινοβολίας της beam, δηλαδή μέσα στον κεντρικό λοβό του διαγράμματος αυτής.
Αυτή
η ανάρτησή μας θα κάνει πολλούς συναδέλφους να μην ρωτάνε πλέον για "control" αν ανέβηκε το σήμα τους όταν κάνουν μικροαλλαγές ....