Чем измерить мощность рации
ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ПЕРЕДАТЧИКА РАДИОСТАНЦИИ – СДЕЛАЙ САМ
Измерение мощности на выходе передающего каскада радиостанции, антенне, очень важно для радиолюбителей, запускающих не одну-две, а десяток радиостанций в год, особенно если мощность передающего устройства составляет десятки ватт. Суть предлагаемого способа измерения заключается в том, что на выход передающего устройства (радиостанции, трансивера) к антенному разъему подключают эквивалент антенны. Он представляет собой радиотехнический кабель с волновым сопротивлением 50 Ом длиной 0.5 м, на конце которого вольтметром или осциллографом (разница в действительном или настоящем значении контролируемого параметра напряжения) производят измерение амплитуды ВЧ сигнала.
Эквивалент антенны, подключаемый на конце радиотехнического кабеля длиной 50 см, представляет собой 20 постоянных резисторов МЛТ-2 сопротивлением 1 кОм, включенных параллельно. Таким образом, общее сопротивление приложенной нагрузки составляет 50 Ом, что согласуется с волновым сопротивлением кабеля.
Как известно, включать передатчик любой частоты в режиме «передача» без присоединенной антенны нельзя, поскольку можно вывести из строя выходной каскад передатчика. Обычно это дорогостоящие мощные ВЧ транзисторы. Поэтому в условиях радиолюбительской лаборатории, не оснащенной специальным оборудованием и приборами, допустимо использовать рекомендованный выше эквивалент антенны.
При подключении вольтметра параллельно эквиваленту антенны с помощью вольтметра, очевидно, удается выяснить мощность передающего устройства, что полезно при его настройке. В данном случае применяется формула
где Р — мощность ВЧ излучения передатчика, Вт;
V= действующее значение напряжения ВЧ сигнала, В;
где Vm — максимальное значение напряжения ВЧ сигнала, В.
Таким образом, при использовании в качестве измерительного прибора ВЧ вольтметр определяется величина V, а при использовании осциллографа — Ит. Например, при измерении выходного сигнала на рекомендуемом эквиваленте антенны осциллографом С1-77 амплитуда ВЧ сигнала оказалась равной 29 В. Исходя из этого, выходная мощность радиопередатчика вычислена согласно вышеприведенной формуле Р = (29/1.44) 2 /50, что в результате дает примерно 8 Вт.
Основываясь на данной методике можно быстро вычислить мощность различных радиостанций.
Источник: Кяшкаров А. П., Собери сам: Электронные конструкции за один вечер. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2007. — 224 с.: ил. (Серия «Собери сам»).
Чем измерить мощность рации
В этой статье описано как правильно замерять выходную мощность радиостанций сиби диапазона (это применимо и для большинства других диапазонов).
Иногда пользователи жалуются на то, что купленная рация не развивает выходную мощность, заявленную в описании. Попробуем разобраться, почему так происходит. Обычно для измерения выходной мощности между рацией и антенной включают прибор, позволяющий измерять мощность (обычно это КСВ-метр, совмещенный с измерителем мощности), как показано на рисунке.
Так же следует обратить внимание на значение напряжения питания – указываемые в паспорте значения выходной мощности радиостанции приведены для значения напряжения 13,8 Вольт. При неудачном выборе места для подключения питания радиостанции или даже при просто заглушенном двигателе и слабом аккумуляторе напряжение под нагрузкой может падать до 10-11 Вольт, что сразу снижает выходную мощность рации на 20-40% от заявленной.
Итак, для точного измерения выходной мощности радиостанции необходимо:
1) Для подключения измерителя мощности к рации использовать коаксиальный кабель сопротивлением 50 Ом
3) Проконтролировать чтобы напряжение питания на входе радиостанции (в точке подключения) составляло не менее 13,8 Вольт (на автомобиле измерения надо проводить при запущенном двигателе). Схема подключения при этом будет выглядетькак показано ниже. При такой схеме точность измерения выходной мощности рации будет определяться только погрешностью самого измерительного прибора.
4) Измерения необходимо проводить в середине рабочего диапазона частот (в сетке С или D), так как к краям диапазона выходная мощность обычно уменьшается (это справедливо для многоканальных радиостанций, с числом каналов 240 и более)
Радиостанция Zastone ZT-A19: измерение характеристик
Радиостанция Zastone ZT-A19
Измерение характеристик радиостанции и штатной антенны
Для измерений использовался любительский КСВ-метр SW-33. Характеристики КСВ-метра приведены выше. КСВ-метр имеет два разъема: входной и выходной. Входным разъемом КСВ-метр подключается к разъему антенны радиостанции. К выходному разъему КСВ-метра может подключаться 50-омный SMA резистор для измерения выходной мощности, или какая-либо антенна для измерения КСВ антенны. Измерения проводились для двух установок мощности в положении «HIGH» и в положении «LOW» в двух диапазонах частот VHF и UHF с некоторым постоянным шагом по частоте. Ниже приведены таблицы и графики измерений.
Измерение выходной мощности
Как мы видим, в диапазоне VHF радиостанция уверенно выдает заявленные 10 ватт на максимальной мощности. Однако же в диапазоне UHF выходная мощность сильно падает с ростом частоты и не дотягивает до заявленных 10 ватт.
Измерение КСВ штатной антенны
И в спецификации радиостанции, и на разъеме самой антенны заявлены диапазоны рабочих частот 400 — 480 MHz / 136 — 174 MHz. Тем не менее, из графиков видно, что хороший КСВ у штатной антенны бывает лишь в диапазоне 140 — 145 МГц и приближенно равен 1.50. В диапазонах 136 — 140 МГц, 145 — 160 МГц, 400 — 470 МГц КСВ, строго говоря, плохой. А в диапазонах 160 — 174 МГц и 470 — 480 МГц наблюдается зашкал прибора, то есть КСВ очень плохой.
Ниже приведены таблицы измерений:
Выводы
Мы выявили, что радиостанция не дотягивает до заявленной мощности. Качество настройки штатной антенны на заявленные диапазоны частот оставляет желать лучшего. Однако, не следует думать, что эта радоистанция плохая. Думаю, если провести аналогичные измерения для какой-либо другой радиостанции, например Baofeng UV-5R, то результаты будут аналогичные или даже хуже. Но таких тестов я не проводил.
Понятно, что обеспечить выходную мощность во всем диапазоне частот — задача сложная с точки зрения радиоэлектроники, также как и задача настройки антенны. И все таки, я считаю, что производитель здесь явно не доработал. Лично я просто планирую купить для этой радиостанции антенну получше, а выходная мощность меня вполне устраивает. Также призываю читателей провести подобные же опыты с другими популярными радиостанциями и поделиться результатами в комментариях.
Пояснения для тех, кто мало знаком с радиотехникой
Зачем нужен терминальный резистор 50 Ом вместо антенны при измерении выходной мощности?
Резистор в 50 Ом представляет собой идеальную согласованную нагрузку для выходного каскада передатчика радиостанции. На высоких частотах радиоволны распространяются по проводам, подчиняясь волновому уравнению, а следовательно они могут частично отражаться обратно от некоторых участков цепи, например от какого-нибудь сопротивления в линии, или индуктивности. Антенна — элемент неидеальный. Она имеет свою частотную характеристику с резонансами другими эффектами, и поэтому почти всегда антенна частично отражает поступающую в нее мощность назад в передатчик. Это явление нежелательное и даже вредное, так как во-первых, отраженная мощность выделяется в передатчике в виде тепла, во-вторых, оно снижает мощность, излучаемую в эфир. Мы же хотим сымитировать ситуацию, когда вся мощность «излучается». Поэтому вместо антенны нужно использовать резистор 50 Ом, который имитирует идеально согласованный (не дающий отражений) участок цепи.
Что такое КСВ?
КСВ, он же SWR — это коэффициент стоячей волны напряжения, который как раз и характеризует количество отражений в линии передачи. Когда линия не согласована, то в ней наряду с падающей (полезной) волной возникает отраженная (нежелательная) волна. Как мы знаем из физики, две волны идущие навстречу друг другу, образуют стоячую волну. Коэффициент стоячей волны показывает, насколько велика отраженная волна по сравнению с падающей волной. Чем КСВ меньше — тем лучше. При полном отсутсвии отражения в линии КСВ равен единицы. Хорошими считаются значения КСВ в диапазоне 1 — 2. Если КСВ очень большой, это означает, что линия не согласована, и радиоволна испытывает сильные отражения.
Что такое волновое сопротивление?
Волновое сопротивление — это соотношение амплитуд электрического и магнитного поля в линии передачи. Когда электромагнитная волна распространяется по линии передачи, то в линии чередуются максимумы напряженности электрического и магнитного поля. Поскольку напряженность электрического поля измеряется в В/м, а напряженность магнитного поля — в А/м, то если поделить одно на другое получатся Омы. Эта величина характеризует эффективное сопротивление всей линии передачи как целого.
Что такое согласованная линия?
В радиотехнике есть два стандарта согласования: 50 и 75 Ом. Стандарт 75 Ом — это коаксиальный кабель с минимальными потерями, а стандарт 50 Ом — это компромисс между минимальными потерями и максимальной электрической прочностью, которая в коаксиальном кабеле достигается при значении волнового сопротивления в примерно 30 Ом. Эти значения волновых сопротивлений, на которые и рассчитываются все радиотехнические цепи. Например, когда вы подключаете коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом к радиопередатчику, то передатчик «увидит» у себя на входе как-будто бы резистор в 50 Ом, но лишь при условии, что кабель бесконечно длинный. В действительности такого не бывает, и далее к коаксиальному кабелю обычно подключают еще что-то, например антенну. Идеальная антенна должна иметь волновое сопротивлене в 377 Ом, такое же, как волновое сопротивление вакуума, поэтому в промежутке между антенной и коаксиальным кабелем (фидером) нередко включают согласующий трансформатор, который понижает сопротивление антенны с 377 до 50 Ом ко входу передатчика. В этом случае на всех участках цепи радиоволны «видят» одно и то же волновое сопротивление, и не отражаются назад в передатчик. Кроме того улучшается и качество приема.
Если остались еще вопросы, пожалуйста, пишите в комментариях — постараюсь ответить.
Как измерять выходную мощность радиостанций гражданского диапазона (видео)
✅ Автор и создатель журнала RADIOCHIEF.RU Радиолюбитель (позывной R2AAB). Более 10 лет в сфере гражданской и профессиональной радиосвязи. Пишу и снимаю обзоры на технику связи, а также занимаюсь ремонтом и доработками радиостанций.
Не видел более развернутой “лабораторной работы”. Спасибо большое, есть теперь куда народ “послать”. 
Подскажите пожалуйста, для чего в комплекте с ним, идет маленькая антенна?
Это индикатор поля.
А на что он влияет, я пробовал с ним и без него не увидел различия.
Доброго времени суток.
У меня не показывает мощность этот прибор(новый из коробки).Проверено на 3-х рациях. КСВ показывает.На перек лючатели (10/100) не реагирует.
Подскажите что может быть?
Заводской брак. Вернуть продавцу.
как измерить мощность сигнала на Алан 42 в портативном варианте от батареек, через штатный крысиный хвост, вроде говорили что на 9-ти вольтах он только 1,5 ватта выдаёт. Как проверить?
Точно также как и стационарную.
Это грубо! Я рассказал о том, о чем я рассказал. Для 90% пользователей невозможно проверить точность показаний прибора на коленке. К тому же за эти деньги это не прибор, а показометр, но понять на эквиваленте нагрузки отдает станция какую-то мощность или нет, 0, около 4 ватт или больше, вполне можно. Обо всем этом я неоднократно писал. А на счет лучше/хуже, я сделал так, хотите лучше, делайте как Вам нравится. Есть возможность снять у Вас грамотное видео по этому вопросу, сделайте, думаю Вам только спасибо скажут.
Доброго времени суток.
Извините, но я профан в радиоизлучениях, но хотелось бы разрешить одну конфликтную ситуацию. Мой сосед поставил перед моим окном (2 м) антенну (не любительскую), метров 10 высотой и заявил, что мощность излучения его оборудования не более 100 ВТ. Опасно ли это? Радиостанция, как я понял, СВ. Работает как на прием так и на передачу. Посоветуйте как уберечься от такого излучения. В доме маленькие дети. Спасибо.
Я не очень понял, как он мог поставить в двух метрах от окна соседа антенну длиной 10 метров, но фактически излучение на этих частотах с подобной мощностью вполне безопасно. Вернее, безопасно до тех пор, пока не доказано обратное. А если антенна исключительно для приема, и ничего не излучает, то совершенно безопасно. Что касается излучений, то от них есть два вида эффектов, это детерминированные и стохастические. Первые проявляются непосредственно после облучения, вторые в некотором отдаленном будущем. Так вот первые для описанных условий не проявятся совершенно точно, на счет вторых утверждать однозначно не буду, но с высокой долей вероятности и в будущем никаких эффектов не проявится. Во всяком случае, детям на мой взгляд ничего не угрожает. Это не радиация.
Ясное дело, что хронически подвергать облучению человека не стоит, не с точки зрения вреда здоровью, а с точки зрения даже психологической. Даже при отсутствии явной угрозы радиофобия имеет место быть. Плюс, надо понимать, что антенна далеко не всегда работает на передачу. Грамотный радиолюбитель в основном слушает эфир, а выходит на связь редко. Что там у Вас не знаю.
А вообще, антенну лучше ставить на крышу дома. Иногда это невозможно, но опять же, страшного тут ничего особенно нет, по крайней мере для человека. Вот приборы всякие могут начать разговаривать голосом радиолюбителя, и это уже повод для разбирательства, почему антенна не согласована, излучает не туда куда надо и так далее. Вот, как-то так.
Тема: Измерение выходной мощности передатчика.
Опции темы
Поиск по теме
Посмотрите обложку «Радио» №6 за 2006 г.
там аж пять исправных вольтметров показывают разные значения. А внутри есть статья, объясняющая почему.
ПРАВИЛЬНОЕ— измерение выходной мощности передатчика усилителя радиостанции точно и просто.
Пример: Осциллограф установлен на 10 Вольт на деление, показал 4 (больших) деления, это = 40 Вольт, делим на 1.41 = 28.36 умножаем 28.36 = 804.28 делим на сопротивление нагрузки: 50 = ( 16.08) ВТ.
если амплитуда пик-ту-пик 40 вольт, то это соответствует амплитуде 20 вольт и мощности P=20*20/100=4 Вт ровно!
Если амплитуда пик-ту-пик 80 вольт, то это соответствует амплитуде 40 вольт и мощности P=40*40/100=16 Вт ровно.
Без всяких дробей.
Амплитуда пик-ту-пик отмечена на рисунке как 2:
Вложение 255048