Коректне вимірювання потужності в режимі АМ модуляції
питання:
Доброго дня!!!! Я купував у вас рацію "штурман 80 м" .При вимірі вихідної потужності в режимі FM потужність відповідно до заявленої в характеристиках 4вт.В режимі АМ мошность недотягує до одного ватта.Проконсультіруйте ласка з цього поводу.Ізмереніе проводив КСВ метром Daiwa CN -801HP 3. японського виробника, помилка бути не должна.С повагою Фаниль !!!
відповідь:
Доброго дня!
На нашому сайті про це багато разів обговорювалося.
Ваш прилад в режимі АМ (амплітудної модуляції) вимірюється не вихідну потужність сигналу, а потужність несучої. Несуча не несе корисної інформації про сигнал, це паразитний витрата енергії.
Є 3 основні методи формування амплітудної модуляції, а суміщені з КСВ-метрами "вимірювачі потужності" можуть більш-менш коректно виміряти потужність в АМ тільки в одному з них (правда, найбільш поширеному).
різних способах "формування АМ (амплітудної модуляції) - подібний прилад покаже різні рівні" виміряної "потужності при однаковій реальної вихідної потужності, тому що вимірює такий прилад в режимі амплітудної модуляції НЕ вихідну потужність передавача, а потужність несучої в АМ (несуча в режимі амплітудної модуляції не несе інформацію про корисному сигналі, є, по-суті, паразитного потужністю - марною тратою енергії). Не будемо заглиблюватися в поняття "комплексної обвідної смугового сигналу", "аналітичного сигналу" і "преобразів ня Гільберта ".
Ось три основні методи формування амплітудної модуляції (АМ):
1) Найбільш поширений метод формування АМ (коли КСВ-метр-"вимірювач потужності" показує "високу" (істотно вище реальної потужності сигналу) потужність при спробі вимірювання в АМ) - на корисний сигнал доводиться 33% потужності, а решта - на марну - з точки зору корисного сигналу - несучу (яку і вимірює даний "прилад").
2) В разі так званої "балансної АМ" на несучу припадає 0 (нуль) потужності, вся потужність -100% - витрачається на випромінювання корисної інформації (прилад КСВ-метр-"вимірювач потужності" в цьому випадку покаже 0 Вт замість реальної потужності передавача ). Але "балансних АМ" - найбільш правильну з точки зору економічності (немає безглуздих, що не несуть корисної інформації про сигнал витрат енергії на "несучу") досить складно реалізувати схемотехнически, тому в реальних конструкціях рацій знайти такий метод формування АМ модуляції (формально - кращий) практично нереально.
3) В радіостанціях штурман - починаючи з 3-го покоління (кінець 2013р і пізніше) - застосовується третій метод формування амплітудної модуляції, на несучу - яку вимірює подібний прилад замість вихідної потужності - доводиться 1/4 від реальної потужності (1/2 за рівнем напруги, 1/4 за рівнем потужності). Тобто для того, щоб дізнатися вихідну потужність передавача в режимі АМ модуляції значення потужності несучої, виміряний Вашим приладом, треба збільшити в 4 рази.
І ще кілька слів про коректність вимірювання.
Так звані "прилади" для вимірювання потужності, суміщені з КСВ-метрами, в режимі FM (частотної) модуляції при вимірюванні на 50-омний еквівалент навантаження і без проміжних кабелів (тобто рацію і еквівалент навантаження до прилад слід підключати безпосередньо, без кабелів, рассогласуются антенно-випромінює систему) показує більш-менш коректні значення вимірюваної потужності. Не можна намагатися вимірювати, підключивши до приладу замість еквівалента навантаження реальну компактну антену - тому що при установки в розрив ланцюга рація - компактна антена приладу антенно-випромінююча система рассогласуются, плюс випромінювання антени в ближній зоні впливає на показання приладу. А в режимі вимірювання АМ - амплітудної модуляції такі прилади показують взагалі не вихідну потужність передавача, а потужність несучої, яка в АМ є паразитного (зайва витрата енергії), не несе корисної інформації про сигнал. В ідеалі - як я вже писав, взагалі несуча повинна дорівнювати нулю (і тоді такий прилад показав би нульову потужність).
В даному випадку (тому що в раціях Штурман використовується третій метод формування АМ, при якому потужність несучої становить тільки 25% від вихідної потужності передавача, при вимірюванні в АМ таким "приборчиком" отримані дані треба помножити на 4 (у той час як в режимі FM - при коректно зробленому вимірі, без неузгоджених шматків кабелю в ланцюзі рація-прилад-еквівалент антени - значення виміряної потужності буде близьким до реального).
Коректно виміряти потужність в АМ можна тільки за допомогою істотно більш складного і дорого обладнання (наприклад, з використанням монітора HP вартістю кілька сотень тисяч рублів, який застосовується у нас на виробництві).
У раціях Штурман в режимах АМ і FM використовується один і той же передавач. Відрізняється лише модулятор (який сигнал модулює або в режимі АМ, або в FM модуляції). Потужність рації однакова в АМ і в FM. А ось виміряти більш менш коректно недорогими приладами можна тільки потужність в режимі FM (частотної) модуляції, а свідчення в режимі АМ (виміряну несучу, а не вихідну потужність передавача) треба помножити в 4 рази.
На жаль, не завжди навіть "фахівці" (з числа продавців рацій) розуміють, як влаштована амплітудна модуляція.
Спробую викласти доступною мовою, без строгих фізичних термінів і визначень. Навколо постійного рівня несучої "стрибає" туди-сюди вгору-вниз по напрузі амплітуда сигналу. І вихідна потужність сигналу (передавача) - це не потужність несучої, вимірюваної подібним Вашого приладу (і яка в ідеалі взагалі повинна дорівнювати 0, але в даному випадку становить 1/2 по рівню напруги, 1/4 за рівнем потужності від сигналу).
Коли Ви натискаєте на кнопку передачі в режимі АМ і при цьому не кажіть - вихідна потужність передавача = 0 (амплітуда сигналу нульова, вихідна потужність нульова, але Ваш прилад виміряє нульове значення несучої). А коли говорите - амплітуда сигналу на максимумі, вихідна потужність сигналу є - але прилад виміряє все те ж значення потужності несучої (не має ніякого значення для передачі сигналу)
Корисні відео поради:
Робота з репитером, що збільшує зону радіозв'язку переносних рацій: Як правильно вибрати переносну радіостанцію: Опис рації Єгер-80М: Опис органів управління рації Штурман-80М: Беркут-806М - рація для полювання, риболовлі та походу: Опис органів управління рації Штурман-80М: Опис органів управління рації Штурман-882М: