Amateurfunk DL1JWD

Signalpegel und S-Meter

Jeder Funkamateur kennt sie, die Maßeinheiten "dB" oder "dBm", ansonsten hätte er den technischen Teil der Amateurfunkprüfung nur mit viel Glückt überstanden.
Das vorliegende Progrämmchen stellt den Zusammenhang zur S-Meter-Anzeige und zu den Spannungspegeln am Empfängereingang her und erspart somit umständliche Rechnereien.

Beispiel 1

Die S-Meter-Anzeige meines SDR-Transceivers Flex-1500 zeigt mir Folgendes an:
Beispiel 1
Wie groß ist die Spannung am Empfängereingang?

Das Progrämmchen gibt die Antwort: 1,12µV

Beispiel 1

Egal ob Sie den dBm-Wert oder den Wert des S-Meters eingeben, die Spannung wird sofort aktualisiert.

Beispiel 2

Welchen Anzeigebereich bietet mir mein S-Meter für die Eingangsspannung des Empfängers?

Wir berechnen die Pegel für den Anfang der Skala (S=0) und für Vollausschlag (S=9+60dB):

Beispiel 2

Ein S-Meter weist die Änderung der Signalstärke in 6dBm Schritten aus. Diese 6dBm sind genau eine S-Stufe.
0dBm steht für 1mW, das sind 223,6mV bezogen auf 50 Ω.
Ein S-Wert von 0 entspricht einem mickrigen Signal von ca. 0,1µV (-127dBm).
Der Vollausschlag meines S-Meters (S = 9+60dB) entspricht satten 50mV (-13dBm).
Mit meinem S-Meter kann ich also auf einen Blick den gewaltigen Bereich von 0,1µV bis 50mV erfassen.
Würde man das S-Meter durch einen normalen Spannungsmesser ersetzen, wäre das nicht möglich.
Der gesamte Dynamikbereich der Anzeige umfasst also 114dB, auf diesen Wert kommt man nach etwas Nachdenken auch selbst, wenn man 6*9 + 60 rechnet.

Beispiel 3

Die Abbildung zeigt einen Ausschnitt der Panorama-Anzeige meines Transceivers (80m-Band, CW).
Wie groß ist das SNR (signal noise relationship) des markierten Signals?
Beispiel 3

Ich lese ab: der Rausch- bzw. Störteppich liegt bei ca. -110dBm, das Nutzsignal bei ca. -85dBm.
Der Störabstand (SNR) ergibt sich aus der Differenz und beträgt folglich
SNR = -85 - (-110) = 25dB, bzw. 25 / 6 = ca. 4 S-Stufen.
Der Rapport "du kommst hier mit S4 über dem Rauschen rein" ist somit das Ergebnis einfacher Kopfrechnerei (Division durch 6).
Leider geben viele OMs einen Rapport, der sich lediglich auf die S-Meter-Anzeige für das Nutzsignal bezieht,
das wäre in unserem Beispiel für -85dBm der Wert S = 7, was schlichtweg falsch ist und immer falscher wird,
je mehr sich der Störpegel der Größenordnung des Nutzsignals nähert.
Unser Progrämmchen berechnet die entsprechenden Effektivwerte für Nutz- und Störspannung (natürlich bezogen auf 50Ohm):
Ustör = 0,71µV und Unutz = 12,51µV