Mange kommunikationsradioer viser signalstyrken som bjælker, som værdier fra S1 til S9 eller – på mere avanceret udstyr – i dBm. Et sådant signalmeter, ofte kaldet et S-meter, er nyttigt til at sammenligne modtagelsen, men det er vigtigt at vide, hvad måleren faktisk fortæller.
Især på håndradioer er signalbjælkerne ofte vejledende. De er gode til at sammenligne signaler på den samme radio, men bør ikke uden videre bruges som præcise målinger eller sammenlignes direkte mellem forskellige modeller.
S-meteret viser styrken af det radiosignal, der når frem til modtageren. En højere visning betyder normalt et kraftigere modtaget signal, men to forskellige radioer kan vise forskellige værdier for præcis det samme signal.
Hvad betyder S i S-meter?
S'et kommer fra signal strength – signalstyrke. På klassiske radioer vises signalstyrken ofte på en skala fra S1 til S9.
På nogle radioer fortsætter skalaen over S9 med værdier som:
- S9 +10 dB
- S9 +20 dB
- S9 +30 dB
- S9 +40 dB
Et signal på S8 er kraftigere ved modtageren end et signal på S4. Men værdien fortæller ikke direkte, hvor langt senderen befinder sig.
Er S-meteret et præcisionsinstrument?
Ikke nødvendigvis. På laboratorieudstyr og visse avancerede radioer kan måleren være forholdsvis nøjagtigt kalibreret, mens mange håndradioer og enklere mobilradioer bruger en mere relativ signalindikator.
En radio kan vise fuldt signal, mens en anden radio ved siden af viser tre eller fire bjælker. Det betyder ikke nødvendigvis, at den ene modtager er bedre end den anden.
Hvad viser signalbjælkerne?
Radioens elektronik måler et internt signalniveau og omsætter det til en grafisk visning. Jo højere det registrerede niveau er, desto flere bjælker vises normalt.
Producenten bestemmer dog selv, hvilke signalniveauer der svarer til de enkelte trin.
Hvis du vil sammenligne to antenneplaceringer eller to positioner, er signalbjælkerne mest nyttige, når du bruger den samme radio under begge målinger.
Hvad betyder dBm?
dBm er en absolut måleenhed for elektrisk effekt. 0 dBm svarer til 1 milliwatt. Radiosignaler, der når en modtager, er normalt meget svagere og angives derfor ofte som negative værdier.
- -50 dBm – meget kraftigt modtaget signal
- -70 dBm – kraftigt signal
- -90 dBm – væsentligt svagere signal
- -110 dBm – meget svagt signal
- -120 dBm – ekstremt svagt signal på mange systemer
-60 dBm er kraftigere end -90 dBm. Det kan virke omvendt ved første øjekast, fordi begge tal er negative.
Hvor stor er forskellen mellem -60 og -90 dBm?
Forskellen er 30 dB. Decibel er en logaritmisk skala, så 30 dB er en meget stor forskel i modtaget effekt.
Som tommelfingerregel gælder:
- 3 dB ≈ faktor 2 i effekt
- 6 dB ≈ faktor 4 i effekt
- 10 dB = faktor 10 i effekt
- 20 dB = faktor 100 i effekt
- 30 dB = faktor 1000 i effekt
Et signal på -60 dBm repræsenterer omkring 1000 gange større modtaget effekt end et signal på -90 dBm.
Betyder 1000 gange større effekt 1000 gange bedre rækkevidde?
Nej. Modtaget signalstyrke og geografisk rækkevidde følger ikke et enkelt lineært forhold. Rækkevidden påvirkes blandt andet af antennehøjde, terræn, bygninger, frekvens, antennegain, sendeeffekt, kabeltab, refleksioner og radiostøj.
Læs mere i Radiobølger – sådan bevæger radiosignaler sig.
Hvad er forskellen på dB og dBm?
dB beskriver et forhold mellem to niveauer, mens dBm beskriver et absolut effektniveau i forhold til 1 milliwatt.
Hvis et signal går fra -90 dBm til -84 dBm, er forbedringen 6 dB.
Hvordan hænger S-enheder og dB sammen?
I klassisk kalibreret S-meter-standardisering regnes der normalt med omkring 6 dB pr. S-enhed under S9.
Det betyder ideelt set:
S5 → S6 = cirka 6 dB
S7 → S9 = cirka 12 dB
Mange moderne radioers grafiske S-meter følger ikke præcist 6 dB pr. trin. Signalbjælker bør derfor ikke automatisk omregnes til dB.
Kan et S-meter vise afstanden til senderen?
Nej. Et kraftigt signal kan komme fra en håndradio tæt på, en mobilradio flere kilometer væk eller en repeater med en højt placeret antenne langt væk.
S-meteret fortæller, hvor kraftigt signalet når frem til din modtager. Det fortæller ikke direkte, hvor langt radiosignalet har bevæget sig.
Hvorfor gør antennehøjden så stor forskel?
På VHF og UHF er en fri signalvej ofte afgørende. En højt placeret antenne kan give langt stærkere modtaget signal end en lav antenne, selv hvis sendeeffekten er den samme.
Det skyldes blandt andet bedre radiohorisont, færre forhindringer og mindre skygning.
Læs mere i VHF eller UHF – hvilken frekvens fungerer bedst i skov, by og åbent terræn?.
Hvorfor ændrer signalet sig, når radioen flyttes lidt?
Det er meget almindeligt på især VHF og UHF. Radiosignalet kan nå modtageren både direkte og via refleksioner fra bygninger, metal, køretøjer og terræn.
De forskellige signalveje kan forstærke eller svække hinanden.
På den første placering viser radioen to signalbjælker. Én meter længere fremme viser den fem. Senderen har ikke ændret noget – forskellen skyldes signalernes udbredelse og refleksioner.
Hvad er multipath?
Multipath betyder, at det samme radiosignal når modtageren ad flere forskellige veje. Signalerne kan ankomme med forskellige faser og dermed enten forstærke eller svække hinanden.
På UHF kan selv en lille ændring i placeringen flytte antennen fra et område med signalsvækkelse til et sted med langt kraftigere modtagelse.
Hvorfor ændrer signalet sig, når jeg drejer håndradioen?
Antenner har en bestemt polarisation og et bestemt modtagelsesmønster. En typisk håndradioantenne bruges lodret. Hvis radioen lægges næsten vandret, kan der opstå et betydeligt tab i forhold til en lodret senderantenne.
Ved almindelig håndradio-kommunikation giver en lodret radio ofte den bedste forbindelse til andre lodret polariserede antenner.
Påvirker kroppen signalet?
Ja. Menneskekroppen kan absorbere og påvirke radiosignaler, især på UHF. Signalstyrken kan derfor ændre sig, hvis radioen holdes tæt ind til kroppen, bæres i en lomme, antennen dækkes med hånden eller brugeren vender sig rundt.
Hånden kan påvirke antennens elektriske egenskaber og dæmpe signalet. Hold radioen i kabinettet og lad antennen være fri.
Hvad betyder RSSI?
RSSI står for Received Signal Strength Indicator. Det er et internt mål for styrken af det signal, radioen modtager.
Radioen kan bruge RSSI til blandt andet signalbjælker, squelch, scanning, Busy Channel Lockout og digitale signalmålinger.
Er RSSI det samme som dBm?
Ikke nødvendigvis. RSSI kan være en intern numerisk værdi uden direkte fysisk enhed. Nogle radioer omregner den til dBm, mens andre blot bruger RSSI som intern reference.
En RSSI-værdi på 80 på én radio behøver ikke betyde det samme som RSSI 80 på en anden model.
Hvor svagt et signal kan en radio modtage?
Det beskrives normalt som radioens modtagerfølsomhed. Jo svagere et signal radioen kan modtage med brugbar kvalitet, desto mere følsom er modtageren.
Men høj følsomhed er ikke den eneste egenskab, der afgør en god modtager. I områder med mange kraftige radiosignaler er evnen til at sortere ønskede og uønskede signaler mindst lige så vigtig.
En god modtager skal både kunne høre svage ønskede signaler og samtidig håndtere kraftige nabokanaler, intermodulation og andre stærke sendere.
Hvad er støjgulvet?
Støjgulvet er niveauet af den baggrundsstøj, som modtageren oplever på frekvensen.
Hvis støjen eksempelvis ligger omkring -100 dBm, bliver et ønsket signal på -102 dBm svært at skelne fra støjen. Et signal på -80 dBm vil derimod ligge tydeligt over støjniveauet.
Hvad betyder SNR?
SNR står for Signal-to-Noise Ratio – signal/støj-forhold. Det beskriver forskellen mellem det ønskede signal og baggrundsstøjen.
Et højt SNR betyder, at signalet ligger tydeligt over støjen. Et lavt SNR betyder, at signal og støj ligger tæt på hinanden.
Et forholdsvis kraftigt signal kan stadig være vanskeligt at forstå, hvis støjen samtidig er høj. Det afgørende er ikke kun signalets styrke, men også hvor langt det ligger over støjgulvet.
S-meteret kan også reagere på støj
Et signalmeter måler ikke nødvendigvis kun ønsket radiotrafik. Kraftig elektrisk støj kan også få signalindikatoren til at stige.
Radioen kan derfor vise flere bjælker, selv om du kun hører brummen, pulser, klik eller bredspektret støj.
Læs mere i Radiostøj og EMI – sådan finder og reducerer du elektriske forstyrrelser.
S-meter og squelch
På mange radioer bruger squelch information om det modtagne signal og støjen til at afgøre, hvornår højttaleren skal åbne. Ved en høj squelch-indstilling kræves typisk et kraftigere signal.
Hvis en svag station kan ses på signalindikatoren, men ikke høres, kan squelch stå for højt. Monitor-funktionen kan hjælpe med at kontrollere det.
Læs mere i Squelch forklaret – manuel squelch, ASQ og korrekt indstilling.
Hvorfor viser radioen signal uden lyd?
Det kan blandt andet skyldes forkert CTCSS, forkert DCS, digital trafik på en analog kanal, squelch, anden signalering eller interferens.
S-meteret viser blot, at radioen registrerer RF-energi. Det fortæller ikke nødvendigvis, at radioen kan eller skal åbne højttaleren.
Kan et signal være for kraftigt?
Ja. En meget kraftig sender tæt på modtageren kan overbelaste radioens indgangstrin.
Det kan føre til:
- forvrængning
- falske signaler
- modtagelse på andre frekvenser
- nedsat følsomhed for svage signaler
Placér to håndradioer nogle meter fra hinanden, når du tester kommunikation. En sender få centimeter fra modtageren kan være så kraftig, at testen bliver urealistisk.
Kan man sammenligne antenner med S-meteret?
Ja, hvis testen udføres så ensartet som muligt. Brug samme radio, samme sender, samme frekvens og samme placering, og flyt så lidt som muligt mellem målingerne.
En forskel på én signalbjælke behøver ikke skyldes selve antennen. Den kan skyldes, at antennen blev flyttet til et sted med et andet multipath-signal.
Kan man måle sendeeffekt med et S-meter?
Kun meget groft og relativt. Hvis en sender skifter fra Low til High Power, bør en modtager i passende afstand normalt registrere en forskel, men S-meteret er ikke et wattmeter.
Et S-meter viser resultatet efter hele radioforbindelsen. Hvis du vil vide, om senderen leverer eksempelvis 5 eller 10 watt, kræves et egnet RF-wattmeter.
Læs mere i Sendeeffekt forklaret – hvorfor 10 W ikke giver dobbelt rækkevidde af 5 W.
Hvad sker der, når sendeeffekten fordobles?
En fordobling af senderens RF-effekt svarer ideelt til +3 dB, hvis alle andre forhold er uændrede.
Det er mindre end én klassisk S-enhed på en skala, hvor én S-enhed svarer til omkring 6 dB.
10 watt er dobbelt så stor sendeeffekt som 5 watt, men forskellen er kun 3 dB. Derfor behøver modtagerens S-meter ikke vise en dramatisk forskel.
Signalstyrke på analog FM
Ved meget svage analoge FM-signaler høres typisk mere sus og støj omkring stemmen. Når signalet bliver kraftigere og kommer tydeligt over støjniveauet, bliver lyden normalt renere.
Signalstyrke på digital radio
Digital radio kan opføre sig anderledes. Så længe signalet kan afkodes korrekt, kan lyden være næsten uændret over et relativt stort område. Når signalet bliver for svagt, kan kvaliteten pludselig falde markant.
En digital samtale kan lyde næsten perfekt og derefter hurtigt udvikle robotlyd eller udfald, når signalet kommer under dekoderens grænse.
BER på digital radio
I digitale systemer er BER – Bit Error Rate også vigtig. BER fortæller, hvor stor en del af de modtagne digitale data der indeholder fejl.
Et kraftigt signal kan i visse situationer stadig have dårlig BER på grund af interferens eller multipath.
RSSI fortæller, hvor kraftigt signalet er. BER fortæller noget om, hvor korrekt de digitale informationer bliver modtaget.
Hvorfor viser to ens radioer forskellige signalbjælker?
Selv to eksemplarer af samme model kan afvige lidt på grund af komponenttolerancer, kalibrering, firmware, antennevariation og placering.
En mindre forskel i antal bjælker er derfor ikke nødvendigvis tegn på en defekt.
Flest bjælker betyder ikke bedst radio
En producent kan vælge en konservativ skala, hvor fuldt udslag kræver et meget kraftigt signal. En anden kan vise fuldt udslag allerede ved et væsentligt svagere niveau.
Antallet af bjælker fortæller ikke direkte noget om modtagerens følsomhed, selektivitet eller samlede kvalitet.
Kan S-meteret bruges til at finde den bedste placering?
Ja. Det er en af de mest praktiske anvendelser.
Hvis et signal er svagt, kan du prøve at:
- holde radioen lodret
- flytte dig nogle meter
- gå højere op
- gå hen til et vindue
- holde antennen fri af kroppen
- observere signalmåleren
På VHF og UHF kan få meters ekstra højde nogle gange gøre mere for signalet end en betydelig forøgelse af sendeeffekten.
S-meter og SWR er ikke det samme
S-meteret viser det modtagne signal hos modtageren. SWR beskriver derimod tilpasningen mellem sender, kabel og antenne.
Et stærkt signal på S-meteret fortæller ikke, at din egen antennes SWR er god. Og en god SWR fortæller ikke automatisk, hvor stærkt en bestemt station vil blive modtaget.
Læs mere i SWR forklaret – sådan måler og justerer du en radioantenne.
Hvad hvis S-meteret konstant viser signal?
Hvis måleren viser aktivitet på en frekvens, hvor der ikke burde være trafik, kan årsagen være lokal radiostøj, en kontinuerlig sender, digital trafik, intermodulation eller overbelastning fra en kraftig sender.
Monitor kan bruges til at høre, hvad modtageren faktisk opfatter.
S-meter og Reverse
På en repeaterkanal kan Reverse bruges sammen med S-meteret til at sammenligne repeaterens signal med den anden radios direkte signal.
Normalt lytter radioen til repeaterens udgang. Med Reverse lytter den på repeaterens indgang og kan dermed vurdere signalet direkte fra den anden bruger.
Det viser, at repeateren giver en meget stærk forbindelse til dig, mens den anden radios direkte signal kun lige når frem.
Kan man stole på én enkelt måling?
Det er bedre at observere signalet over lidt tid. Radiosignaler kan variere på grund af bevægelse, refleksioner, køretøjer, personer omkring antennen og andre ændringer i omgivelserne.
Hvis antenne A konsekvent giver to bjælker mere end antenne B over flere målinger, er resultatet mere interessant end en enkelt kort aflæsning.
En god metode til sammenligning
Hvis du vil sammenligne to opsætninger med radioens eget S-meter:
- Brug samme sender.
- Brug samme sendefrekvens.
- Brug samme sendeeffekt.
- Lad senderen stå samme sted.
- Brug samme modtagerradio.
- Flyt så lidt som muligt.
- Foretag flere målinger.
- Sammenlign resultatet over tid frem for én enkelt aflæsning.
Selv et ukalibreret S-meter kan være et godt værktøj, hvis du bruger den samme radio til at sammenligne to forskellige antenner, steder eller opsætninger under næsten identiske forhold.
Kort fortalt
S-meteret viser styrken af det radiosignal, der når frem til modtageren. Klassiske radioer bruger ofte skalaen S1-S9, mens andre viser signalbjælker eller værdier i dBm.
Ved dBm gælder, at en mindre negativ værdi betyder et kraftigere signal – eksempelvis er -70 dBm stærkere end -100 dBm.
Signalstyrken fortæller dog ikke alene, hvor god radioforbindelsen er. Støj, interferens, modulation, antenneplacering og signal/støj-forhold har også stor betydning.
S-meteret er derfor bedst som sammenligningsværktøj på den samme radio. En ekstra signalbjælke på én model kan ikke uden videre sammenlignes med en bjælke på en helt anden radio.
Copyright © Kinaradio.dk