S meter över 30MHz

Tänk att så många spaltmeter hanterat ämnet signalutslag på en "så kallad S-meter" En visning, analogt eller digitalt, men ändå så heligt för många. Och att betydelsen blivit heligare än vad man hör...

/Sven.
 
Men jag tycker själv att en så kallad S-meter är skön att betrakta. Samtidigt lider jag ifall grav störning irriterar, men den ger alltid en referens om en mottagning.. Igår lyssnade jag till månadstest på 2m som gav lite prov och utan störning på mitt QTH.

/Sven.
 
En lien text om min erfarenhet av S-meter från mitten av 70 talet.
Då man var oerfaren. Men gav sig på det mesta.
Byggde en duplexer till en 145 MHz relästation, kavitetsfilter, ofta kallade.
Stora koppartunnor.
Att trimma dessa, utan instrument var förstås en utmaning.
Ingen att fråga, och de få A-amatörer som fanns var totalt ovetande om saken.
Jag hade en TRIO TR2200, med en ynkligt dålig S-meter, ja såna är ju ännu sämre än S-mätare på HF riggar. Dettta begrep jag ju redan på den tiden, visar nästan bara noll för ingen sig, och full skala för brusfri insignal.
Nå den skulle då utgöra detektor vid trimning av notchen i filtren. Anpassning till 200:an gjordes bättre med 3 och 10 dB dämpare som var lät att bygga och gav god precision.
Insignal från min gamla MARCONI analog signalgenerator, som hade 75 Ohms utgång. Men det gick att bygga dämpsats om omvandlar 75 till 50 Ohm system och 10 - 20 dB dämpning.
Så var det bra att trimma till minsta utslag med insignalen från gen på lagom nivå, dvs det gick fint att hitta minimum.
Men jag ville veta hur mycket vart och ett av filtren dämpade. Så det blev at bygga en stegdämpsats. Med den kunde jag då mäta upp mellan 35 och 38 dB notchdjup i varje burk. S-metern skulle hamna på samma ställe, och den totala noggrannheten belv nån dB . Medn en så värdelös S-meter.... Genomgångsdämpningen mätte med samma metod. Alla filter sammankopplade går ju inte att mäta då det blir över 100 dB. Men två och två burkar.
Filtren går än idag, efter nästan 48 år .
Så med den sämsta av mätare, (åsikter från den här tråden) kan man med enkla medel ändå åstadkomma saker.
Proffsmätare, (instrument) som det idag är så viktigt att kunna fabrikat, historik och typnummer på, var på den tiden fullständigt ouppnåeligt. Att fråga en A-amatör var som att slänga sig i väggen.

Allt trots bara T cert, och inga Morsekunskaper. Sen får man ständigt höra hur totalt värdelösa T amatörer är. Det är ofta djup beklämmande hur man behandlas.
Som hjälp hade jag C, B och T:certare som dels var plåtslagare, svarvare och svetsare.....

Senare byggdde jag en liten enjkel effektmätare med hög känslighet och med en 1 W sändare kunde man rimma notchen.

Alla instrumet, (dämpsatser och effektmätaren) lånades då och då ut till repeaterbyggare. Sen har jag inte sett dem mera.......

SM4FPD
 
Det som du gjorde är en "substitutionsmetod", där man ersatt mätobjektet med
kända dämpningsvärden. Detta är en metod som fungerar även med indikatorer med liten dynamik,
men ställer desto större krav på utförandet av dämparna och kablarna.

En laborationsuppgift i Elkretsteori när jag var "labassistent" var att mäta upp och "plotta" bandpasskurvan hos ett filter med denna metod.

En av mina arbetskamrater på Telub hade designat MF-förstärkare för radar hos Magnetic.
Vid något tillfälle diskuterades hur mycket skärmning som behövs vid olika totalförstärkningar
för att inte en förstärkare skulle riskera att bli instabil, eller att formen hos bandpasskurvan inte blir
förvanskad.

Han sade:

"En skärmning vid 30 MHz av
20 dB åstadkommer man ganska enkelt,
40 dB kräver att man tänker
60 dB gör att matningsspänningar måste filtreras väl
80 dB kräver dubbelskärmning
100 dB är en avgrund..."

Alla som byggt en MF-förstärkare på 9 MHz med ett fint kristallfilter allra först
vet hur svårt det är att behålla den stoppbandsdämpning av 80 dB eller mer som ett dyrt filter
kunde ge.

Tyvärr så är och var utbildningen i sådant på högskolorna ganska fragmentarisk,
så den RF-intresserade teknologen fick snällt lära sig sådant på egen hand...
 
"substitutionsmetod" var det inte så de första precisionssiffervisandevoltmetrarna funkade. Även tidiga AD omvandlare.

Nå metoden med hemlagad stegdämpsats ger en noggrannhet, även om den är byggd med vanliga motstånd, som duger väl för de flesta, såvida man nu inte är intresserad av mättekniken i sig.

Det du nämner om 9 MHz filtret.
Ja det gäller väl oxo TRIO:s mottagare, med 3,9xx MHz MF och dyra kristallfilter. Min JR-599 läckte så det hörs lång väg utanför filtret.
Erbarmlingt, och det fortsatte med TS-510, 515, 520 .
Ett dyrt filter med stoppbandsdämpning på 60 - 80 dB, som läcker som ett såll, om det sitter i en radio, felaktigt uppbyggd, trots skärmburkar och allt, uppskattningsvis stoppband på 25 - 30 dB bara
Men det gick att köra radio ändå, vilket visar att prestanda och fina ord inte är hela välden, om man nu inte är ute efter själva tekniken i sig.
De var ju i alla fall c:a 120 ggr bättre än en BC-348..... som ju inte ens hade S-meter

SM4FPD
 
En del tidiga digitalvoltmetrar arbetade genom att jämföra en internt genererad reglerbar spänning med
ingångsspänningen tills skillnaden blev = 0, vilket kan kallas för "substitutionmetod", men den vanligaste
blev "successiv approximation", där man använde en spänningsdelare med binär indelning för att slippa analoga
reglerslingor.

Dock var sådant dyrt åtminstone i början, så den lösning som blev vanligast för "billiga" voltmetrar var "dual-slope" där man lät inspänningen ladda en kondensator under en viss tid, och sedan laddade man ur den med
en konstant ström och mäter hur lång tid det tar att ladda ur den. Då får man ett relativt noggrant värde
med ganska lite kretsar och dessutom snabbt.

Att göra en MF med tillräcklig skärmning för att kunna utnyttja ett fint filter på hög frekvens fullt ut är en
konst, och få konstruktörer behärskar den fullt ut. Dessutom är bra filtrering och skärmning dyrt.

Fram till dess att DSP blev vanligt så var det bästa sättet att distribuera selektiviteten över flera filter på olika MF:ar.
De som var duktigast på sådant var nog Telefunken och Rohde&Schwarz som båda hade ganska smala filter +/- 5 kHz eller så på den höga första MF-en och riktigt smala i den andra på 200 kHz. Då kan den mycket goda selektiviteten hos ett mekaniskt filter utnyttjas bra. Bland amatörapparater förtjänar sentida Ten-Tec och Elecraft K3 "hedersomnämnanden".

Hur man uppfattar en mottagares stoppbandsdämpning eller brist på sådan styrs mycket av tillämpningen.
Vid telegrafitrafik så tolererar man ofta en sämre dämpning än vid SSB, och om man dessutom använder avstämningsratten så upplevde en hel del telegrafister ett smalt och brant filter som påfrestande.
När SRT CR300 kom i sina marinversioner CR305 och CR307 så fick man på begäran av kunderna ersätta det mycket branta 300 Hz mekaniska filtret i 200 kHz MF-en till ett betydligt flackare med två kristaller. Den selektivitetskurvan liknar mer de som telegrafisterna var vana vid från enklare mottagare som Eddystone 830.

I händerna på en skicklig operatör är det numera ganska lite skillnad mellan t.ex. BC-348 eller R-1155 och nyare mottagare. Däremot, om otränade operatörer använder mottagarna, så får det ganska stor betydelse.


.
 
SM4FPD said:
De var ju i alla fall c:a 120 ggr bättre än en BC-348..... som ju inte ens hade S-meter
Click to expand...

BC-348 fungerade fint att använda för amatörradio alldeles efter WWI men allt eftersom aktiviteten ökade och starka kommersiella sändare tillkom under 60-talet så blev mottagaren allt svårare att hantera. Jag hade en BC-348 redan ca 1970 och den var hopplöst oduglig särskilt på 7 MHz där signalstyrkorna var höga och då särskilt från Radio Albania och andra liknande stationer. Totalt överstyrd. På 3,5 MHz och 14 MHz var den dock användbar och i mitt fall använde jag den till en Elfa-konverter för 2 m med MF 4-6 MHz. Toppenbra radio för CW, AM och NBFM med flankdetektering.

Numera duger en BC-348 igen beroende på att alla de där superstarka propagandastationerna är borta och aktiviteten från radioamatörer är mycket lägre nu än förr i kombination med att få använder hög effekt. Risken för överstyrning är låg. Det är nog bara under testerna som BC-348 inte hänger med.

En och annan BC-348 ägare monterade ett litet visarinstrument på fronten som fick indikera AGC-spänningen. Minns inte att jag sett någon annan gradering på skalorna än i uA. Förmodligen 50 eller 100 uA fullt utslag. Att någon gav rapporter som -Du är 37 uA här - kan jag inte tänka mig utan instrumentet har troligen bara använts som någon sorts relativ styrkemeter. Alla moderna mottagare hade ju S-meter på den tiden så kanske det var så enkelt.
 
BC-348, likt nästan alla 30-talsmottagare, var optimerad för känslighet och hade därmed
alldeles för mycket förstärkning före kanalselektiviteten. Det skulle dröja till mitten av 1960-talet innan mottagarteoretiker som Squires och B M Sosin angrep problemet på ett verkningsfullt sätt.

På 40 m, som var ett verkligt specialfall med mängder av starka propagandasändare mitt i amatörbandet, fick mottagarna verkligen bekänna färg. En skicklig operatör kunde, till en viss gräns, uppväga dessa brister men det fanns dock en gräns för detta. När denna uppnåddes fick man antingen byta band eller "gilla läget".

Hur ofta "S-metrar" kom till användning vid sådan trafik är svårt att säga. "40-meterstelefonien" utväxlade trafiken primärt vid tidpunkter när propagandasändarna inte var så starka och DX-stationerna inte så mycket igång.

För de operatörer vilka fostrades till toppklass genom att ha C-certifikat under 1950-talet och sannolikt använde
"RF-gain" till det som den var avsedd för, och med AGC avstängd fanns det inget annat sätt än att lämna rapporter "med öronen". För denna blivande elit fick S-metern en synnerligen underordnad betydelse.
 
Utmaningen med de flesta amatörriggar är ju att RG GAIN inte påverkar storsignalegenskaperna särskilt mycket, de sänker gain genom att höja tröskeln för AGC som mest påverkar MF-stegen. För kanske 30 år sen mekade jag med farsans TS-520 som var hopplös på 40 m CW. Jag kopplade om kretsen som RF GAIN matade till fast spänningsdelare och satte istället poten i serie med RX-ingången. Helt plötsligt gick det att skruva in det ganska smala dynamiska fönstret så det hördes CW-stationer på 40 m även kvällstid! Hemma hade jag gjort liknande på ingången i min FRdx-400, i kabeln mellan FLdx-400 och RX.

Tillbaks till S-metrar så hade jag i början av 80-talet fått S-mätaren på min 2m TS-700 att visa rätt genom att lägga in en justerbar DC-brytpunkt i S-meterdrivaren vid ungefär S9 så den efter justering visade rätt mellan S2 och S9+40 inom några få dB, den visar fortfarande rätt. För starka insignaler ökades vid behov dynamiken i närheten av inställd frekvens genom att sätta RF GAIN i emittern på första MF Det ökade dynamiken i närområdet liknande den bredbandiga.
I FRdx-400 funkade inte brytpunt på S-meterkretsen av nån anledning som jag inte minns. Det slutade med att jag klistrade en bit papper på baksidan av S-meterns skalskiva och ritade en båge med blyerts. Sen matade jag in signal och satte streck på skalan så den visade rätt i alla fall på det bandet, 40 m var mest intressant då, med 2 fasade deltaloopar i trägårn. Det blev en del intressanta DX med den uppsättningen och uppskruvad G2-spänning på FLdx-400, en bit över 200 W ut...

Hälsningar
/Jan
 
SM4HFI said:
Utmaningen med de flesta amatörriggar är ju att RG GAIN inte påverkar storsignalegenskaperna särskilt mycket, de sänker gain genom att höja tröskeln för AGC som mest påverkar MF-stegen.
Click to expand...

Hur detta bär sig åt beror på hur överföringsfunktionen hos både HF och MF-kedja ändras när AGC-spänningen varieras. På "rörtiden" så var detta ganska enkelt, ett "variable-mu" rör fick en reduktion av förstärkningen i dB som var nära proportionell mot den pålagda spänningen. Sedan var också "gallerutrymmet" på ett rör betydligt större än hos en transistor, i synnerhet tidiga.

TS-520 konstruerades innan man hade helt "koll" på hur distorsionsegenskaperna var hos tidiga MOS-FET:ar, och då
vinner man mycket på att dämpa insignalen innan den når själva HF-förstärkaren, vilket förbättrar "gain distribution". En del tidiga hybrid-transceivers hade utmanande dåliga IM och korsmoduleringsegenskaper.

1680980548579.png

Den i andra sammanhang från ham.se kände SM6GXV skrev om saken gällande den besläktade TS-288 (nära släkt med FT-101) i QTC för 45 år sedan:

1680980933765.png

1680981171116.png
Märk ratten just t.h. om S-metern... :)
 
"Korsmodulation" är ett begrepp som var härlett ur AM-teorin.

1681022483910.png


Dagens olinjära uppträdande ("nichtlineares Übersprechen") hos förstärkarsteg vilka oftast använder andra moduleringsslag beskriver man hellre som kompressionspunkt och andra/ 3-dje ordningens interceptpunkter.

Tittar man i litteraturen, som t.ex. i DJ2LR:s "magnum opus" Communications Receivers,
så nämns begreppet men knappast mer.

Man kan nog datera omsvängningen till början/mitten av 70-talet, när förstärkarteoretikerna började beskriva uppträdandet i former av Taylor-serieutvecklingar av överföringsfunktionen. Då blir det naturligt att använda jämna (="IP2") och udda (= kompressionspunkt och "IP3") exponenter för att karaktärisera blandaren eller förstärkaren.

1681023332012.png

Erinrar mig att båda begreppen berördes i Kretselektronik och Teknisk Elektronfysik.
 
Den här tråden har varit en rejäl ögonöppnare för mig. Jag har mest betraktat S-metern som en sorts tråkigare variant av ett "magiskt öga", utan att tänka mer på saken, eller fundera över dess funktion som mätinstrument för annat än uteffekt och ALC-nivå. Så, som vanligt, rolig och informativ läsning. Jag noterar att på min Hammarlund (SP-600 JX21) är mätaren graderad i "dB from 1µV" och manualen anger att den ska visa rätt om man har AGC tillslagen och RF-Gain i maxläget. Det borde ju då kunna vara en metod att direkt mäta hur två olika antenner uppfattar samma inkommande signal. Men störningsläget lär väl kunna ställa till det...
 
S-metern eller dB-instrumentet visar "rätt" under ideala förhållanden.
Realiseringen i SP-600 avviker lite från den gängse, eftersom den mäter
MF-spänningen vid sista MF-steget.

1681056874729.png

Det som kommer ut där är grovt räknat proportionellt mot någon logaritmisk funktion av HF-spänningen i antennkontakten.

Problemet är då att både basen till logaritmfunktionen och proportionalitetskonstanten beror på arbetsfrekvensen, rörens kondition, trimningen och omgivningstemperaturen. Man kan inte dra speciellt höga växlar på visningen när en eller ett par nålsbredder motsvarar flera dB.

I princip samma frågeställning finns när S-metern mäter AGC-spänningen. Även den är grovt proportionell mot logaritmen av ingångsspänningen, och samma felkällor finns där.


1681057175341.png

Det enda riktigt exakta sättet att göra signalstyrkemätningar är att använda någon form av digital avläsning. En SDR har en intern representation av signalnivån som kan göras om till en mycket exakt visning.

I en analog mottagare får man använda "styckvis linjär approximation", där man först delat in mätområdet i mindre segment med stegdämpare, ofta 10 eller 20 dB, och sedan mäter nivån inom ett av segmenten. Ett tidigt exempel är R&S ESU där man fick göra grovinställningen manuellt

1681057933633.png
Senare kom ESH3 och ESVP när nivån etableras automatiskt genom att variera en stegdämpare, och sedan linjärt mäta upp hur stor signalen är efter dämpningen.

Det är mycket enklare att mäta noga inom ett 10 eller 20 dB intervall än ett 120 dB.

1681058627418.png
"Bör ej saknas i något hem..."
 
Last edited:
Jag tror protesterna i hemmet skulle växa exponentiellt om maskinparken utökades. Bara en Hammarlund är ju som en mindre möbel, för att inte tala om ett gammalt Brüel & Kjaer kombiinstrument som är som att ha en spinett stående på högkant i "salongen", förutom alla grejer man måste ha (oscilloskop etc etc) för "arbetet"....
 
SM0UAN said:
Den här tråden har varit en rejäl ögonöppnare för mig. Jag har mest betraktat S-metern som en sorts tråkigare variant av ett "magiskt öga", utan att tänka mer på saken, eller fundera över dess funktion som mätinstrument för annat än uteffekt och ALC-nivå. Så, som vanligt, rolig och informativ läsning.
Click to expand...

Då kom det ju ut något positivt av alla dessa inlägg och diskussioner. :)

Vi kan kanske då konstatera att några här i tråden bevisligen är nöjda med en S-meter som en relativ mätare där visaren går åt höger ju starkare signalen är. Thats it. Exakta värden är helt ointressanta. Andra vill gärna säkerställa att S-metern visar någorlunda rätt och i de fall det finns en eller två trimpotentiometrar så är väl alternativet att justera dessa för bästa resultat bättre än att inte justera alls? En trimpot för att ställa S9 för -73 dBm insignal och en trimpot för att ställa nollan utan insignal. Så gör man i Drake 2B och S-metern visar därefter inte alltför mycket fel.
 
Magiska ögat som S-meter nämndes, även om tråden skulle handla om värdena för en S-mätare över 30 MHz.
Magiskt öga fanns på forntidens rörradio, träradio, men konstigt nog inte på plåtradio?
åMest användbar var den för att hitta mitten på en station, filtren i träradion och plåtradion var förr så breda och toppiga att max utslag på ögat var det samma som att man låg på rätt frekvens.
Dvs ett helt annat användningsområde för en mätare på radion.
Tror inte magiskt öga använts på VHF.
Men väl på bandspelare för att mäta lagom inspelningsnivå.

Oavsett det, är "ögrören" rätt kul, sålda av alla mina för många år sen så jag slipper bygga något med dem....
Det går ju idag att sätta en LED bakom vridspoleklockan, så lyser den oxo.

SM4FPD
 
Den ursprungliga användningen för både "S-meter" och "magiskt öga" var som avstämningshjälp. När "ögat" var som mest öppet eller nålen stod som längst till höger
så var avstämningen rätt och bärvågen låg rätt i passbandet.

Tillämpningen som statussymboler eller kultföremål är av betydligt senare datum.

1681109953333.png

SM4FPD said:
Magiskt öga fanns på forntidens rörradio, träradio, men konstigt nog inte på plåtradio?
Click to expand...

"Magiska ögon" fanns på flera av 30/40-talens plåtradio.
Ur minnet:

Hallicrafters tidiga SX-serie
National NC-80, NC-100 och NC-101
Marconi R-1155

1681110325283.png



Sedan kan väl rundradio-FM betecknas som "VHF", och åtskilliga
köksträradio med FM använde "magiska ögon", och ofta då den
sort som hade två band som gick ihop när signalstyrkan ökade.

1681109463397.png
 
I manualen för SRT CR91 finns en kalibreringsrutin för S-metern. Man nämner inledningsvis att S-metern är användbar för relativa signalstyrkemätningar med standardtabellen i mjukvaran som ger en typisk noggrannhet av +10 dB.

Om man behöver bättre noggrannhet så kalibreras S-metern i tio steg genom att ansluta en signalgenerator till antenningången inställd för 0 dBuV EMF, spara värdet, öka nivån 10 dB och spara värdet osv upp till 100 dBuV som är programmeringssteg 10. Detta ger då en typisk noggrannhet om +2 dB över hela området 0-100 dBuV. Efter kalibrering visar nålen exakt på resp 10-skalstreck på min CR91 som används främst som monitormottagare och för div mätändamål på labbänken. En bra mottagare trots sin höga ålder.

Magiska ögon som inställningshjälpmedel och vid trimning till max är ganska optimalt med tanke på att de svarar direkt jämfört med tröga analoga visarinstrument. De var vanliga i balansbryggor förr i tiden och trots att man vred på rattarna snabbt så var det lätt att finna det eftersökta dippet.
 
Just att "magiska ögat" är tröghetsfritt har sina fördelar vid trimning och att hitta balansvillkor. Det fanns som sagt en orsak till att impedansbryggor förr gärna använde sådant eller hörtelefoner för att hitta noll-läget.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top