Puterea in radioamatorism, un excelent si bine documentat articol tehnic a fost publicat de catre YO4AUP pe pagina de web www.radioamator.ro (http://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=164).
Calitatea articolului, respectul pentru autor si efortul depus de el ca si cererea sa expresa in privinta exprimarii parerii cititorilor m-au determinat la vremea respectiva sa postez un comentariu (e drept, cam lung) pe pagina respectiva. Ulterior, amicul Ciprian N2YO mi-a atras atentia ca poate ar fi fost mai util daca acel comentariu ar fi constituit un articol separat, iar acesta este rezultatul, rezultat ce nu este destinat a corecta articolul original mentionat, ci numai a-l completa, a-l face mai util, a face unele observatii si a raspunde la intrebarile autorului.
De aceea, inainte de a parcurge acest material, este necesar a parcurge cu atentie articolul lui YO4AUP, si mai ales a se retine si intelege urmatoarele concluzii, de importanta utilitate practica pentru noi:
1) O masuratoare corecta de putere se poate face numai unui amplificator liniar.
2) Orice wattmetru pasiv masoara puterea efectiva (RMS). Cine spune altfel minte!
3) Pentru purtatoare RF modulata cu semnal sinusoidal, puterea la virf de modulatie (PEP) se poate calcula daca se cunoaste puterea efectiva.
4) Pentru modulatie vocala , puterea la virf de amplitudine nu se poate masura cu watmetre pasive si nici nu poate fi calculata exact, atit puterea efectiva cit si puterea PEP depinzind de caracteristicile vocii operatorului. Putera efeciva in cazul modulatiei vocale in regim liniar este numai 30-35 % din puterea PEP!!! Nu impingeti amplificarea peste pragul de liniaritate. Nu se cistiga putere, in schimb se umple banda de splettere.
Ce trebuie sa masuram si ce masuram in realitate: PEP, putere efectiva, putere medie, putere de purtator sau...nici una din ele?
In primul rand, sa incerc a raspunde intrebarii pusa in finalul articolului, referitor la specificatiile regulamentului de comunicatii pentru serviciul de amator.
"Puterea de iesire maxima" din anexa 2 din regulament nu specifica tipul marimii fizice ci pur si simplu stabileste puterea maxima autorizata (sau admisa, permisa) a fi folosita, putere ce nu trebuie depasita de catre statiile din fiecare categorie, deci este vorba despre o prevedere restrictiva.
Pentru clasa I-a puterea maxima este restricitionata la 400W, respectiv 40W pentru clasa a III-a. Pentru clasa a II-a mentionata acolo, puterea maxima autorizata este de 100W. Nu se specifica in nici un caz daca este vorba despre PEP sau putere medie, efectiva sau de varf, etc. si de aici si posibilele confuzii ce pot apare si autorul atrage atentia tocmai asupra acestei posibilitati.
De ce nu este specificat exact, si tocmai in regulament? - Simplu: este implicit.
In primul rand, fiind specificatie restrictiva, deci maximala, implica in mod evident puterea maxima, ceea ce ne indreapta spre PEP.
In al doilea rand, chiar numai studiind specificatiile echipamentelor moderne ne putem da seama.
Mai este specificat vreun echipament modern prin valoarea puterii medii sau efective? De ce nu si de cand asta?!
Raspunsul se gaseste chiar in excelentul articol respectiv si - mai detaliat chiar decat am avea nevoie noi radioamatorii - in documentatia ITU la care se face trimitere acolo. In cazul nostru specificarea puterii medii sau efective in cazul transmisiilor vocale SSB nu ar avea semnificatie reala, puterea medie sau efectiva depinzand de caracteristicile semnalului modulator (voce in cazul SSB, dar tot aici pot fi incluse aici
si alte tipuri de semnale modulatoare).
In cazul FM nu exista dubii in privinta masurarii puterii iar pentru AM se foloseste specificatia puterii purtatorului si mult mai rar cea a PEP (a se observa raportul particular al specificatiilor PEP/purtator in cazul AM, 4:1, nu este o intamplare...).
La intrebarea ce putere maxima poate sa foloseasca operatorul de clasa a II-a in SSB cu FT-ul 1000MP in cazul unei emisiuni cu modulatie vocala?
[de observat ca este vorba -din nou- despre puterea maxima autorizata a fi utilizata, apropo de anexa 2 mentionata anterior...]
Raspunsul corect este: aceeasi ca si in cazul in care ar fi folosit un "home made", un HW100, TS870, JST235, IC-7800, XK2500 sau RF-130, sau orice alt emitator, adica 100W PEP! Daca operatorul nu are posibilitatea de a o masura corespunzator, aceasta nu poate constitui o scuza, in acelasi mod in care lipsa unei indicatii precise a frecventei emitatorului nu poate scuza transmiterea in afara benzilor alocate!
Ca o paranteza si fapt numai pe jumatate amuzant, in 1959 firma Collins publica o nota destinata a explica utilizatorilor diferentele dintre puterea efectiva si PEP. Nota respectiva era rezultatul "reclamatiilor" unor utilizatori ai amplificatoarelor liniare produse de firma, "reclamatii" conform carora produsele respective nu ar fi realizat parametri de putere specificati pentru SSB, amplificatoarele obtinand usor 1 kW purtator in CW dar numai 150W in cazul transmisiunilor vocale SSB. Cauza reala erau de fapt si bineinteles powermetrele PEP, sau mai bine spus lipsa lor din dotarea statiilor de amator respective. Oare cati alti radioamatori au incercat sa obtina din acele liniare, ca si din cele home made, maximul de putere in conditiile in care statiile nu erau dotate cu powermtere capabile a masura PEP?!
Ceea ce putea induce in eroare era afirmatia din finalul articolului lui YO4AUP, conform careia "toate powermetrele masoara putere efectiva", care afirmatie ar fi fost corecta numai daca ar fi fost si completa, adica "toate powermetrele PASIVE masoara putere efectiva", asa cum a fost specificata in concluzia secunda a autorului.
Ar trebui spus si de ce?!
Simplu: pentru a putea masura corect PEP, sunt necesare circuite electronice "active" de "conditionare" (procesare) a semnalului (detectoare de varf, integrare sau memorare in cazul celor cu procesarea analogica a semnalului RF, sau circuite de S/H, A/D si eventual DSP si/sau CPU pentru cele cu procesare digitala).
In cazul powermetrelor pasive, neputand masura PEP, ele masoara valoarea efectiva si "incearca" numai, a indica PEP bazandu-se pe raportul destul de aproximativ si de fapt nedefinit dintre PEP si puterea efectiva in cazul vocii, prin simpla existenta a unei scale notata/gradata in aceste conditii... Bineinteles, in aceste cazuri valoarea indicata este in general departe de adevar, iar cei ce au folosit spre comparatie powermetre PEP de calitate cunosc deja acest lucru.
Importanta practica a acestei concluzii este evidenta: daca destinatia este masurarea PEP, atunci achizitionati numai powermetre care contin circuite active, si deci care necesita alimentare, si eventual verificati ca nu cumva aceasta alimentare este destinata numai iluminarii scalei instrumentului, hi!
Exista si alte motive tehnice intemeiate care justifica abordarea PEP.
Azi majoritatea tipurilor de transmisiuni necesita utilizarea de amplificatoare liniare si lucrurile stau altfel. In cazul amplificatoarelor liniare, puterea de iesire este acum limitata in practica de amplitudinea produselor de intermodulatie si de perturbatiile generate de emitator, desi exista si limite maxime specificate explicit.
Distorsiunile e intermodulatie (IMD) se manifesta in special la varfurile de putere, deci la varf de modulatie in cazul nostru si depind ca valoare de aceste valori maxime ale puterii.
De aceea interesul este de a cunoaste si de a masura, iar autoritatile implicate de a stabili limitele pentru PEP.
Alta observatie, pentru cei care nu cunosc acest lucru, reglajele de putere pentru majoritatea statiilor de amator nu actioneaza direct asupra nivelului semnalului RF al Tx-ului, ci limiteaza indirect, la o anumita valoare, puterea obtenabila prin stabilirea pragului de reactie (referinta) al buclei ALC, iar asta in curent continuu. Iar ALC-ul trebuie sa raspunda rapid, sa reactioneze la valorile de varf PEP atat pentru a limita distorsiunile si puterea de varf de iesire, cat si pentru a asigura viteza de raspuns necesara pentru buna eficienta a sitemelor de protectie la VSWR care actioneaza si ele, tot indirect, prin acelasi ALC. ALC-ul reactioneaza la PEP, deci reglam/stabilim out-ul PEP...
Practic, "moda" PEP a fost determinata de folosirea cu preponderenta a amplificatoarelor liniare si a altor tipuri de emisiuni decat "batranele" AM si FM, caci AM si FM puteau fi caracterizate intradevar in mod suficient chiar si numai prin specificarea puterii purtatorului si de multe ori chiar numai a inputului.
Transceiverele moderne si bineinteles inclusiv FT1000MP includ powermetre active, powermetre ce indica PEP. Cat de bine, cu ce precizie o pot face acestea, ca si powermetrele independente destinate uzului radioamatoricesc, asta este cu totul altceva, a se studia recenziile QST care sunt foarte interesante si edificatoare in acest sens: o abatere de 20-30% a indicatiei este ceva uzual (a se compara cu precizia garantata asigurata de powermetrele de calitate, v. cazul Bird 43).
Asa ca putem sta linistiti: facand abstractie de precizia lui, atunci cand indicatia powermetrului transceiverului FT1000MP ajunge la 100W in SSB, transmitem de fapt cu 100W PEP, nu cu 100W putere efectiva, si deci nu cu 300W PEP si nici cu 1000W PEP (poate ca unii si-ar fi dorit asta totusi...)!!!
Daca pentru acelasi nivel PEP dorim o putere efectiva mai mare, folosim atunci compresorul de dinamica.
Acesta este raspunsul la intrebarea din incheierea articolului respectiv.
Mai trebuie spus ca puterea nu se masoara numai in W cu multipli si submultipli sai.
dBW (decibel wat) si dBm (decibel miliwat) sunt alte moduri in care se poate specifica puterea.
P[dBW] = 10 x lg P[W]
P[dBmW] = P[dBW] + 30
Practic, 0 dBm corespunde unui nivel de putere de 1 mW pe sarcina respectiva (50 ohmi), 30 dBm = 1W, -6 dBm = 0,5 mW, etc.
In cazul in care impedanta de sarcina este de valoare standardizata (50 ohmi in RF, 600 ohmi in AF), exista o corespondenta biunivoca intre nivelele de putere si nivelele de tensiune pe sarcina.
Raportul dintre PEP si puterile efectiva sau medie si importantele lui consecinte...
Conform masuratorilor, in functie de caracteristicile vocii si ale echipamentului, raportul PEP/putere medie in cazul unei emisiuni vocale SSB fara procesare aditionala poate ajunge la 10:1. Chiar si documentatia ITU specifica raportul de puteri medie/PEP de 0,1, respectiv diferenta de 10dB, cu alte cuvinte puterea de varf la iesirea emitatorului putand atinge valori de 10 ori mai mari decat puterea medie sau efectiva!
Specificatia PEP si raportul fata de puterea medie sau efectiva are o mare importanta in special pentru amplificatoarele de banda larga destinate a amplifica semnale multiple.
Sa ne imaginam un amplificator liniar de 100W avand o amplificare de putere egala cu 10, caruia ii aplicam la intrare un singur semnal de 1W PEP, apoi simultan 2 semnale de 1W PEP fiecare, 3 semnale de 1W, samd. Este evident ca in prezenta unui singur semnal, puterea de iesire atat cea medie cat si PEP vor avea valori egale, si anume 10W.
Dar ce putere PEP si ce putere medie va avea semnalul de iesire in cazul aplicarii simultane a 2, 3... semnale??
In acest caz, puterea medie la iesire va fi proportionala cu numarul de semnale, iar PEP va fi proportionala cu puterea a doua a numarului de semnale!
Deci in PEP-ul la iesire in cazul aplicarii a 3 semnale este de 9 ori mai mare decat in cazul aplicarii unui singur semnal, deci de 90W, iar puterea medie va fi de 30W, iar in cazul aplicarii simultane a 4 semnale de 1W fiecare, ar trebui sa rezulte 160W, deja amplificatorul functionand puternic neliniar!
Ce nu este in regula in acest caz? Nimic, totul e ok: aplicam 4 semnale de 1W, rezulta 4 semnale de 10 x 4 = 40W fiecare, deci 160W total = PEP!
Ca observatie importanta - raportul dintre PEP si puterea medie este proportional cu numarul de semnale aplicate simultan.
Acum se poate intelege usor de ce raportul PEP/putere medie pentru cazul semnalului vocal SSB este asa de ridicat, caci spectrul vocal este destul de larg (o decada), cuprinzand multe componente spectrale, dar din fericire, la un moment dat nu foarte multe dintre ele au amplitudine mare...
Tot acum se poate intelege de ce in cazul masuratorilor de IMD cu mai multe semnale ("tonuri") pentru amplificatoarele liniare, fiecare dintre cele N semnale aplicate trebuie sa fie situate la un nivel de putere de iesire de N la puterea a doua mai redus decat PEP-ul nominal; in cazul masuratorii cu 2 tonuri, nivelul fiecaruia din cele 2 tonuri trebuie sa aiba un nivel la iesire de 1/4 din PEP, respectiv -6dB PEP.
Ca rezultat, amplificatoarele liniare de banda larga destinate a amplifica simultan un numar mare de semnale sunt proiectate pentru un nivel de putere PEP important iar liniaritatea componentelor folosite trebuie sa fie foarte buna. Acesta este de exemplu cazul amplificatoarelor de CATV (de aici si puterea lor, reflectata in dimensiunile fizice si prezenta radiatoarelor de caldura) si de aici si caracteristicile componentelor active folosite pentru ele (curenti, putere disipata, liniaritate).
Din acelasi motiv si pentru a obtine o dinamica ridicata, etajele de banda larga din unele receptoarele performante sau amplificatoarele pentru antenele active folosesc uneori componente active de putere medie. Unele tipuri de tranzistori folositi de radioamatori in aceste scopuri au fost de fapt proiectati tocmai pentru aplicatii CATV (BFW16, BFW17, 2N5109, MRF 587, etc).
Am fost intrebat o data despre posibilitatea ca, la o locatie de concurs, un amplificator liniar de putere sa fie folosit simultan de catre mai multe transceivere/operatori, una din motivatiile evidente fiind si economia ce se poate realiza astfel. Ideea in sine nu este chiar rea, dar raspunsul este si el evident, si un motiv in plus pentru el il constituie liniaritatea limitata si deci faptul ca vor rezulta produse de intermodulatie intre toate semnalele aplicate, in numar ridicat si la frecvente greu de controlat si de amplitudine deloc de neglijat...
De notat ca specificatiile si masuratorile profesionale raporteaza IMD generate de emitatoare si amplificatoarele de putere la amplitudinea unuia dintre tonuri, in timp ce specificatiile masuratorile "de amator", inclusiv majoritatea recenziilor aparaturii de amator raporteaza IMD generate la PEP (dBc). Atentie la acest lucru atunci cand studiati specificatiile, masuratorile din recenzii sau cand faceti comparatii, caci diferenta dintre cele doua masuratori (raportari) este de 6 dB, in favoarea - bineinteles- raportarii la PEP folosite de amatori. Deci masuratorile de IMD asupra Tx-urilor de radioamator din recenziile ARRL de exemplu, favorizeaza un rezultat artificial mai bun, si asta in conditiile in care si asa rezultatele masuratorilor nu sunt extraordinare (cu cateva exceptii notabile in cazul unor transceivere si amplificatoare high end).
Problema masurarii corecte a puterii PEP de iesire se pune in mod cert in unele cazuri ale aparaturii home made, de exemplu in cazul lipsei unui powermetru PEP si a citirii numai a puterii input a unui amplificator. In cazul unei transmisiuni vocale SSB, curentul anodic al finalului fiind de 300mA la 1000V tensiune anodica de exemplu, inputul este de 300W (deci 300W putere medie input...) dar cat este oare puterea PEP out?!
Asa se explica sintagma "watul din tub este mai bun decat cel din tranzistoare", cu referire deci si la cantitate, nu numai la calitate asa cum in mod gresit mai cred unii, si acum putem realiza si adevaratele ei semnificatii. Semnificatia negativa este exprimata anterior, fiind legata de modul indirect de masurare a puterii de iesire si necunoasterea puterii de iesire reale; cea pozitiva tine de posibilitatea obtinerii unor puteri de varf mari folosind componente (tuburi) avand specificatii de puteri disipate relativ reduse.
Este interesant de observat ca, dat fiind faptul ca raportul dintre PEP si puterea medie poate ajunge la 10:1 in cazul transmisiunilor vocale SSB, componentele active folosite sunt capabile de puteri de varf importante, iar in cazul amplificatoarelor liniare folosite pentru transmisiuni vocale SSB factorul limitator al puterii de iesire nu mai este puterea disipata sau absorbita ci distorsiunile de intermodulatie (IMD) produse, iar specificarea puterii de iesire fara a specifica o limita impusa a IMD sau IMD realizate sau garantate nu mai are sens! De aceea, echipamentele destinate SSB sunt specificate in ceea ce priveste puterea de iesire prin valoarea PEP, valoare la care ar trebui intotdeauna asociate specificatiile de liniaritate corespunzatoare (distorsiuni de intermodulatie IMD), indiferent ca este vorba despre emitatoarele de radioamator sau de cele destinate uzului comercial/profesional. In cazul acestora din urma, valoarea IMD este intotdeauna specificata.
Ca un rezultat negativ al acestei situatii, uneori unii utilizatori necunoscatori intervin la reglajele interne de putere ale echipamentelor cu scopul cresterii puterii de iesire, dar din pacate fara a lua in consideratie problema IMD generate si nici posibilitatea aparitiei in timp a unor defectiuni (amplificator de putere, sursa, filtre Tx, antenna tuner, circuite de comutare), desi experienta demonstreaza ca o crestere a puterii de iesire cu 25% este dificil de sesizat la corespondent si este oricum mai putin eficienta decat un compresor de dinamica bun, decat o antena mai bine degajata sau decat o combinatie buna de voce/microfon/Tx...
Valoarea ridicata a raportului PEP/putere efectiva este motivul pentru care unele tuburi, de exemplu 4-250 si echivalentele (QB3,5/750, etc., disipatie anodica 250W), atunci cand sunt folosite in regim vocal SSB sunt capabile a furniza puteri de iesire PEP similare ca nivel cu cele furnizate de tuburile de putere mai mare 4-400A (QB4/1100, etc., disipatie anodica 400W) cu diferente ale IMD determinate mai ales de valoarea curentului de repaus prin tuburi. Motivul este tocmai faptul ca in cazul transmisiilor SSB vocale puterea medie si disipatia sunt mai reduse, iar cum cele doua familii de tuburi folosesc acelasi tip de sisteme de catod (prezentand deci emisivitati identice), ele admit curenti de varf similari, si ca rezultat, un PEP apropiat. Situatia nu mai este insa valabila in cazul altor moduri de lucru (inclusiv in cazul modulatiei continue AFSK in SSB!) si aceasta se reflecta in datele de catalog respective, date ce caracterizeaza functionarea in regim continuu...
Raportul ridicat PEP/putere efectiva face posibila si functionarea unor tuburi de putere in regim vocal SSB in conditii de racire care altfel ar fi total neadecvate. Acesta este motivul pentru care tuburi ca GI7, GU43 si alte tuburi de constructie similara pot fi racite in aceste conditii folosind numai ventilatoare axiale, ventilatoare ce nu asigura de fapt debitele si presiunile de aer specificate a fi necesare pentru racirea tuburilor respective. Altfel, daca se incearca utilizarea lor in regim continuu si putere efectiva ridicata, situatia se poate schimba in mod radical si neplacut...
Unele amplificatoare comerciale, specificate "2 kW PEP input" de exemplu si echipate cu tuburi capabile de a produce 1,5 kW sunt echipate cu transformatoare de alimentare cu puteri de sub 1 kW, uneori chiar numai 700 sau 800W. Aceste amplificatoare sunt capabile a realiza un output de peste 1 kW PEP fara probleme in SSB, dar nu si in alte moduri (FM, AM, RTTY), moduri pentru care amplificatoarele respective sunt subdimensionate...
Din motive asemanatoare, daca nu sunt studiate cu atentie, unele date de catalog pot pare la prima vedere cel putin ciudate, daca nu chiar gresite.
Un exemplu concret este cazul tubului Eimac 4CX1500B cu disipatie admisa de 1500W pentru care catalogul specifica o putere de iesire de doar 900W, specificatie care pare a fi incorecta daca o comparam cu datele ce ar rezulta din calculul teoretic sau cu cei 1600W specificati in cazul tubului 4CX1000 a carui disipatie maxim admisa este mai mica, de numai 1000W!
Care este problema? Problema este ca datele de catalog trebuiesc studiate si interpretate, nu numai citite... Studiind cu atentie, putem usor observa ca datele de catalog pentru 4CX1500B specifica intradevar o putere de iesire de numai 900W, dar in conditiile in care distorsiunile de IMD3 realizate sunt de -55dBc, o valoare deosebit de buna, altfel cu tubul respectiv se pot obtine usor peste 1500W, asa cum ar rezulta din calculul teoretic (unii amatori obtin peste 2 kW in 144 MHz, folosit pentru EME...). Dealtfel, 4CX1500B este clar specificat de producator ca fiind "specifically designed for exceptionally low intermodulation distortion" iar datele de catalog corespund acestui mod particular de functionare in care prioritara este obtinerea unor IMD cat mai reduse in detrimentul altor parametri (putere de iesire si randament de exemplu). In schimb, pentru 4CX1000, desi este si el destinat inclusiv aplicatiilor liniare, valorile IMD nu sunt garantate in foaia de catalog, si oricum, la acelasi nivel de putere, IMD realizate sunt inferioare tubului 4CX1500B. Abstractie facand de aceste subtile diferente, in unele cazuri cele doua tuburi sunt interschimbabile, cel putin intr-un sens (cum este in cazul amplificatorului liniar Colins 30S-1).
Exista amplificatoare "liniare" tranzistorizate produse de firme mai putin cunoscute, pentru care se specifica nivele de puteri cel putin ciudate...
De exemplu, se produc amplificatoare "liniare" de 300W sau chiar 400W, destinate pietei de CB dar uneori si pentru RA, echipate de exemplu cu 2 tranzistoare 2SC2879 alimentate la 13,8V. Conform datelor de catalog, cu 2 x 2SC2879 s-ar putea obtine numai 200W out, deci de unde diferenta de 50% sau chiar 100% ? "Justificarea" rezulta tot din studierea atenta a datelor de catalog, tranzistorul respectiv fiind capabil a suporta curenti de colector de 25A, puterea disipata (pentru racire ideala) este de 250W, dar IMD tipice (negarantate) corespunzatoare out-ului de 100W specificat sunt de numai -24 dB, deci tranzistorii respectivi sunt capabili de puteri de iesire mai mari, dar cu distorsiuni IMD si mai ridicate si chiar inacceptabile uneori, si reducerii robustetii/fiabilitatii.
Calitatea tehnica a unui asemenea amplificator supraspecificat este cel putin indoielnica.
In general pentru tranzistorii destinati aplicatiilor liniare si SSB, se observa ca puterile de iesire specificate in cataloage sunt mult inferioare celor ce s-ar putea obtine conform celorlalti parametri electrici (curenti maximi admisi) si termici (puteri disipate maxime) specificati.
Motivul este ca puterea de iesire este limitata de specificatiile de IMD si in plus diferenta respectiva dintre out-ul teoretic si cel realizat practic contribuie si la robustetea componentelor respective in caz de VSWR ridicat, alaturi de unele solutii special implementate in acest scop in producerea lor (de aceea unii tranzistori pot realiza puterile out nominale chiar si pentru VSWR de 3:1 si pot rezista la dezadaptari de scurta durata de pana la 30:1 !).
Deci o consecinta a faptului ca o masuratoare corecta de putere se poate face numai unui amplificator liniar are este aceea ca, in cazul unui amplificator liniar, o specificatie de putere este corecta si are sens real numai daca sunt deasemenea specificate sau cunoscute distorsiunile generate. O comparatie intre doua amplificatoare sau emitatoare nu poate fi considerata corecta daca nu se iau in considerare ambele caracteristici: putere si distorsiuni.
Componentele semiconductoare active destinate uzului comercial/profesional SSB sunt specificate de cele mai multe ori pentru valori ale IMD de circa -33 dB, pe cand cele destinate CB sau radioamatorilor prezinta specificatii IMD mult inferioare (v. cazul prezentat, -24 dB) si sunt multe cazuri in care specificatiile de IMD sunt pur si simplu omise in datele de catalog.
Deoarece puterile admise/disponibile sunt de fapt PEP, rezulta in mod paradoxal situatia in care, cu cat dinamica vocii operatorului si a intregului lant de emisie este mai buna (si deci calitatea tehnica este mai buna), cu atat calitatea emisiunii (audio) este mai buna dar puterea efectiva transmisa este mai redusa. De aceea statiile amatoare de "Hi-Fi SSB", in afara spectrului audio mai larg, folosesc de multe ori si amplificatoare liniare de putere, chiar si pentru legaturile locale, iar ca o practica gresita, regula - generatoare de probleme - numita "toate butoanele la maxim". In schimb, in cazul statiilor care au dinamica emitatorului mai redusa, la acelasi PEP puterea efectiva este mai mare iar ele se aud mai "comprimat", de unde si rapoartele de "suna mai penetrant" sau "suna bine pentru DX"...
Ca rezultat evident si de la sine inteles, regulamentele nu ne permit comunicatii (sau alte aplicatii) in impulsuri de 100 kW amplitudine si factor de umplere de 0,001 de exemplu, chiar daca aceasta ar inseamna doar 100W putere medie/efectiva, si acum devine de la sine inteles de ce reglementarile se refera numai la PEP...
Trebuie mentionat ca in cazul unui singur semnal modulator sinusoidal si/sau in cazul unor teste si verificari folosirea powermetrului pasiv este fezabila, caci in acest caz particular raportul PEP/putere efectiva este constant.
Masurarea puterii de radiofrecventa. Powermetre
Masurarea puterilor de emisie. Cuploare si punti de masura, cuplorul Tandem Match si puntea VSWR (Bruene). Scheme de principiu si realizare practica.
In practica radioamatorilor, cel mai des intervine necesitatea masurarii puterii de iesire a emitatoarelor, caz in care este necesara masurarea unor nivele de putere relativ ridicate (W - kW) dar si cunoasterea atat a puterii directe cat si a celei reflectate sau a raportului de unde stationare.
In cazul in care se lucreaza la frecvente nu prea inalte, pe sarcini adaptate, cu semnal continuu nemodulat (purtatoare sinusoidala continua) si deci fara reflexii pe sarcina, ori in interiorul aparaturii unde inserarea unui powermetru nu este posibila, puterea se poate masura indirect, folosind voltmetre de RF.
Uneori, daca pretentiile nu sunt prea mari, un simplu detector cu dioda atasat unui voltmetru electronic de curent continuu poate fi suficient.
Cunoscand valoarea tensiunii RF de varf pe sarcina de valoare cunoscuta, se poate calcula usor nivelul de putere.
In cazul masuratorilor pe linii de transmisiune,este necesar un cuplaj cu linia.
In cazurile nepretetentioase, de masuratori sau teste pe linii in lipsa reflexiilor (adaptare buna), un simplu cuplaj inductiv sau capacitiv este suficient, mai ales in conditiile in care sa fac masuratori de banda ingusta, acesta pentru ca valoarea cuplajului cu linia nu este constant, ci variaza cu frecventa (o variatie de 6 dB/octava este cvea normal in caeste cazuri).
In cazurile in care sunt necesare masuratori pe sarcini oarecare sau pe linii, si mai ales la frecvente ridicate, metoda anterioara nu se mai este fezabila.
Powermetrele utilizate in aceste cazuri folosesc de obicei punti de masura a puterii sau cuploare directionale, cu scopul masurarii puterii directe, puterii reflectate, raportului de unde stationare (VSWR) sau a pierderilor prin reflexie ("Return Loss)"
Cel mai simplu cuplor folosit in practica radioamatorilor este cuplorul directional cu linii, dar care prezinta dezavantajul unui factor de cuplaj puternic variabil cu frecventa.
De aceea este indicat in special pentru domenii de frecventa relativa ingusta, cum este cazul benzilor de VHF si UHF.
Cuplorul cu linii de mai sus este folosit de OZ2CPU (http://webx.dk/oz2cpu/) pentru masurarea puterii impreuna cu miliwatmetrul sau controlat de un microcontroler.
Variatia factorului de cuplaj cu frecventa este de peste 36 dB pentru frecvente cuprinse intre 5 si 500 MHz. Amplificatorul logaritmic este precedat de un circuit pasiv de compensare a variatiei factorului de cuplaj cu frecventa iar folosirea microcontrolerului permite "liniarizarea" sistemului de masura, precizia obtinuta in practica depinzand si de precizia calibrarii; calibrarea se face pentru 5 valori ale frecventei din banda acoperita.
Alte proiecte asemanatoare, folosind amplificatoare logaritmice si microcontrolere au fost publicate (http://www.warc.org.uk/powermeter.htm, http://www.qsl.net/yo5ofh/products/wattmeter.htm, etc.).
Un tip de cuplor pentru masurarea puterii, intens popularizat in ultimii ani, este un tip de cuplor publicat de K3BLO in QST, denumit "Tandem Match", dar cel mai des utilizat este puntea VSWR (numita si punte Bruene).
In ambele cazuri se folosesc traductoare de curent si de tensiune, iar semnalele de iesire sunt fractiuni din puterile directa respectiv inversa, fractiuni ce depind de factorul de cuplaj. Aceste cuploare prezinta avantajul unor valori relativ constante ale factorului de cuplaj in functie de frecventa.
Schema cuplorului Tandem Match este data mai jos:
Directivitatea asigurata de cuplorul Tandem Match este de circa 40 dB, iar neliniaritatea factorului de cuplaj ce se poate obtine practic este de +/- 0,35 dB [9].
Ambele traductoare, de tensiune, respectiv de curent, folosesc transformatoare toroidale cu miezuri de ferita.
Desi dupa publicarea articolului respectiv, cuplorul "Tandem Match" a atras atentia multor constructori amatori, masuratorile efectuate de N2PK au demonstrat ca acesta prezinta si unele deficiente, cum ar fi valoarea relativ ridicata a VSWR-ului introdus, in special pentru frecventele joase [9].
Cuplorul Tandem Match este folosit de exemplu de catre G3GKG in powermetrul ale carui scheme si mod de functionare sunt prezentate in continuare [1].
O particularitate a acestuia este faptul ca foloseste un circuit S/H (Sample & Hold) pentru masurarea PEP.
Constructiv, cuplorul si detectoarele sunt constituite ca modul separat fata de blocul de indicatie.
Iata in continuare schema de principiu a puntii VSWR (Bruene).
In acest caz, se foloseste un singur transformator, de obicei sub forma toroidala si cu miez de ferita, pe post de transformator de curent.
Numarul de spire N si tipul de miez se aleg in functie de factorul de cuplaj si puterile implicate, ca si de gama de frecventa necesara.
Iata mai jos o varianta de punte Bruene folosita de N2PK [9], utilizata in cazul unui powermetru ce permite o gama mare a puterilor masurate si afisate, tot datorita utilizarii unor amplificatoare logaritmice de banda larga, performante (indicatia este logaritmica):
Clic pentru poza mare
T1 are 11 spire bifilar (AWG22) pe tor T50-3, primarul este constituit de cablul coaxial RG-8X de lungime 33 mm ce trece prin interiorul torului, ecranul fiind conectat la masa la J1.
C1 = 25mm de cablu coaxial RG-8X.
Factorul de cuplaj al cuplorului este de 40 dB.
Semnalele de iesire ale puntii au nivele situate la -46 dB fiecare fata de nivelul RFin, R2-R4 asigura o adaptare mai buna si nivele corespunzatoare pentru intrarile amplificatoarelor logaritmice. In plus, in cazul masurarii puterii, cum cele doua semnale se vor insuma, factorul total de cuplaj va avea valoarea convenabila de 40 dB.
Puntea se echilibreaza prin ajustarea valorii condensatorilor C1 sau C2 (pe sarcina de 50 ohmi).
Puntea Bruene este tipul de cuplor cel mai des folosit, atat in constructia powermetrelor de amator cat si a celor incluse in aparatura de fabricatie comerciala (transceivere, amplificatoare, tunere).
De multe ori este mai convenabila separarea fizica a cuplorului sau detectoarelor de partea de masura (v. G3GKG), caz in care, daca se folosesc conectori pentru interconectarea lor , la acelasi dispozitiv de masura/indicator se pot folosi mai multe cuploare, fiecare optimizate pentru diverse nivele de putere si game de frecventa, asigurand si o utilizare mai convenabila, nemaifiind nevoie de a aduce cablurile coaxiale de putere (groase si rigide) direct la cutia powermetrului, iar cuploarele (care aici joaca rolul unor "capete de masura") se pot insera convenabil pe traseele de RF respective.
Asemenea solutii se folosesc si in cazul unor echipamente comerciale sau profesionale, atat in cazul powermetrelor independente, cat si in cazul celor incluse in diverse aparate.
Iata mai jos schemele modulelor powermetru folosite in transceiverul Harris RF-350 (100W), in amplificatorul liniar Harris RF-110A (1 kW, 2 x 4CX1500B), respectiv in amplificatorul Icom PW1 (1kW, 4 x 2 x MRF150) [5], [6]:
Toate folosesc punti Bruene, dar pentru fiecare caz in parte se pot observa unele particularitati.
In cazul powermetrului din RF-350 diodele de detectie CR5 si CR6 sunt prepolarizate in curent continuu printr-o tensiune obtinuta cu ajutorul diodei de acelasi tip CR3, ceea ce permite o sensibilitate buna la nivele reduse si o precizie mai buna, iar echilibrarea puntii se face prin R18.
In cazul RF-110A este inclusa R9 cu scopul de a evita acumularea si descarcarile electrostatice din antena, iar cum nivelele de puteri sunt ridicate (max 1,5 kW) iar precizia necesara nu foarte buna, se folosesc numai diode cu Si de semnal mic (1N4148 aici). Destinatia principala fiind masurarea puterii directe, divizorul R4/R14 permite calibrarea powermetrului pentru gama de masura corespunzatoare.
In cazul IC-PW1, se folosesc mai multe rezistente in paralel (R7-R10, R13-14, se obtin inductante parazite reduse si puterea disipata necesara, componentele fiind SMD), cuplajul cu detectoarele se face numai in RF prin C106 si C107, iar decuplarile RF folosesc mai multi condensatori in paralel, de valori diferite (C71, 72, 133-136). Atentia in ceea ce priveste decuplarea in RF a iesirilor de masura se observa pentru ambele cazuri de powermetre incluse in aparatura susceptibila la cuplaje RF interne nedorite, in RF-350 si respectiv in IC-PW1.
In ceea ce priveste realizarea practica, puntile folosite pentru powermetrele independente se recomanda a fi construite in cutii (module) metalice, ecranate, iar traseul intrare-iesire trebuie sa fie cat mai scurt (ca dimensiune fizica), realizat cu cablu coaxial ecranat al carui ecran se conecteaza la masa numai la un capat, direct la conectorul respectiv (rolul ecranului este de a evita cuplajul capacitiv nedorit intre linie si traductorul de curent, iar conexiunea de masa trebuie sa respecte regulile inerente lucrului in RF - scurta, cu inductanta parazita redusa), conectorii de intrare/iesire RF trebuiesc sa fie de buna calitate (BNC, N sau eventual pentru HF - SO239, la puteri/frecvente ridicate, cu izolatie teflon), iar iesirile semnalelor de masura trebuiesc decuplate in RF.
De notat ca in toate cazurile, este important ca realizarea practica a acestor dispozitive sa reflecte simetria electrica a circuitului, mai ales pentru puntea de RF in sine, iar in cazul depanarii si inlocuirii de componente sa se pastreze dispunerea lor fizica. Diodele detectoare trebuiesc sa fie de tipul Schottky si sortate pentru caracteristici cat mai apropiate daca acest lucru este posibil, in special in cazul masurarii puterilor reduse sau atunci cand cuplajul cu linia este redus ori cand este necesara o precizie buna.
Mai jos sunt detalii constructive ale puntii din amplificatorul RF-110A ...
... si imagini ale puntilor de masura de la powermetrele incluse in statia comerciala JRC JSS-850 (500W, 2x 12 x 2SK408/2SK409), in transceiverul Kenwood TS950SD / TS950SDX (150W, 2 x MRF429 / 2 x MRF150), respectiv in emitatorul RFT KSG1300 (1 kW, 4 x 4 x BLW95):
Desi in ultimul timp este posibil a construi powermetre cu indicatie digitala (iar uneori si cu precizie destul de buna) foarte potrivite pentru masuratori de laborator si marimi stabile sau cu variatie lenta, acestea nu sunt cele mai potrivite in cazul utilizarii ca indicatoare de acord sau VSWR, caci in aceste cazuri se urmareste realizarea unui minim (P reflectata sau VSWR) sau maxim (P directa) de putere, cazuri in care indicatoarele analogice sunt cele mai potrivite.
Pentru reglaje si verificari ale emitatoarelor, uneori sunt utile rezistentele de sarcina cu powermetru incorporat.
Powermetrul Bird. Principiul de functionare, detalii, caracteristici, completari si observatii
Iata mai jos schita de principiu a powermetrelor Bird din seria 43 si similare [2].
Se foloseste o linie coaxiala ce se insereaza in circuitul masurat si la care se pot atasa diversi elementi de masura pentru diverse game de putere si frecventa.
Elementii de masura contin o linie de cuplaj si un detector cu dioda.
Undele calatoare (directa si inversa) pe segmentul de linie coaxiala induc curenti in linia de cuplaj, atat prin cuplaj inductiv cat si prin cuplaj capacitiv.
Curentul cauzat de cuplajul inductiv are acelasi sens cu unda calatoare, iar cel cauzat de cuplajul capacitiv este independent de sensul undelor calatoare.
Curentul indus de o unda calatoare prin cuplaj inductiv se va aduna in faza cu curentul capacitiv corespunzator, in timp ce in cazul undei din sens invers acestia se vor scade. Directia pentru care se produce insumarea este notata pe elementul powermetrului si este asignata in mod implicit undei directe.
Caracteristicile electrice ale fiecarui element (cuplajele inductiv si capacitiv) sunt astfel ajustate incat curentii inductiv si respectiv capacitiv produsi de unda inversa sa se anuleze, si astfel sa se obtina o influenta cat mai redusa a undei inverse asupra indicatiei, in mod similar puntii Bruene pentru care se obtinea echilibrarea ajustand valoarea condensatorilor de cuplaj din traductorul de tensiune (practic, ca si in cazul puntii Bruene, cuplajul inductiv da informatia despre curentul prin linia coaxiala, iar cel capacitiv informatia despre tensiunea pe linie).
Cu alte cuvinte, in situatia ideala, elementul este sensibil numai pentru o singura unda, si anume pentru cea avand aceeasi directie cu cea indicata/inscrisa pe element.
Raportul dintre efectele undei directe si ale celei inverse determina directivitatea elementului de masura, si de obicei in acest caz este mai buna de 25 dB.
Masuratoarea nu depinde de pozitia powermetrului de-a lungul liniei coaxiale.
Se produc elementi pentru o gama de puteri cuprinsa intre 100 mW si 10 kW (exista si versiuni de powermetre Bird pana la 25 kW), la frecvente intre 450 kHz si 2,7 GHz, cu un VSWR introdus de maxim 1,05:1, precizie garantata de +/- 5% din valoarea cap de scala (respectiv +/- 8% pentru masuratoarea PEP in cazul modelului 43P - a se retine valorile preciziei garantate pentru aceste powermetre de uz comercial, pentru a putea fi comparate cu cele destinate pietei de radioamator...).
Exista si elementi de esantionare (de cuplaj) care au rolul numai de a asigura un cuplal electric cu linia, putand furniza semnalul catre un aparat extern (analizor spectral, receptor de masura, etc.) printr-un conector BNC sau N conectat la linia de cuplaj.
Nota: a nu se confunda notiunile de unda directa si unda inversa folosite in acest caz cu cele de unda directa si unda reflectata folosite in mod obisnuit in practica liniilor.
Aceasta pentru ca sensul primelor are ca referinta sensul conectarii elementului powermetrului in circuit, deci are ca referinta indicatia sub forma de sageata inscrisa pe element (in sensul sagetii este unda directa), pe cand celalat caz se refera la sensul fizic al curentilor din circuit (de la emitator spre sarcina pentru unda directa si sens opus pentru cea inversa/reflectata). De fapt nu are importanta sensul de conectare al liniei coaxiale in circuit, powermetrul Bird masoara la un moment dat numai unda ce se deplaseaza in sensul specificat de sageata inscrisa pe element, iar pentru a permite masurarea in orice directie acesta permite conectarea in oricare dintre cele doua sensuri si deci pentru utilizator sageata inscrisa pe element indica unda directa intr-un caz si cea reflectata in celalalt.
Bird 43 nu permite citirea directa a SWR, ci numai a puterilor directa si inversa, raportul de unda stationara sau pierderile prin reflexie putand fi calculat sau citit in tabele sau pe nomograme, cum sunt cele de mai jos.
De observat faptul ca pierderile de putere prin reflexie nu ating valori importante decat pentru VSWR ce depasesc 1,5:1 (caz in care pierderile de putere sunt de numai 4%, respectiv 10% pentru VSWR de 2:1).
Acesta este motivul principal pentru care:
Unele echipamentele comerciale si militare sunt proiectate si destinate a functiona la parametri nominali inclusiv pentru asemenea valori ale VSWR;
Largimea de banda a multor antene este specificata pentru limite asemanatoare a VSWR (deci nu numai din motive comerciale);
Majoritatea tunerelor comerciale destinate radioamatorilor sunt in realitate supraspecificate in ceea ce priveste puterea maxima admisa, valoarea acesteia fiind garantata de fapt numai pentru cazurile compensarii unui VSWR redus si oricum nu pentru orice tip de sarcina sau la orice frecventa.
De cele mai multe ori, incercarile de obtinere a unei adaptari perfecte ca si acordurile prelungite cu scopul obtinerii unui VSWR ideal de 1:1 nu sunt justificate in mod real
Cunoscutul model 43 se fabrica si in versiune cu citire PEP (Bird 43P, care este bineinteles de tip activ, contine un circuit electronic alimentat din baterii de 9V) ca si alte modele ale firmei (unele modele includ afisare digitala si analiza unor parametri de modulatie), iar explicatia faimei lor nu este neaparat precizia (care de fapt este buna dar nu extraordinara daca tinem cont chiar si numai de precizia de citire a instrumentului indicator, destul de limitata), ci de raspandirea lor pe scara larga printre amatori la preturi nu foarte mari pentru un asemenea aparat, provenite in numar mare de la utilizatorii militari, fiind un instrument excelent, fiabil, robust si mai ales extrem de versatil, lucru constatat si de subsemnatul. Deasemenea, pentru aplicatii speciale (includerea in sisteme de masura sau echipamente) se produc si comercializeaza linii coaxiale de masura asemenea celei incluse in modelul 43 si descrise anterior si care permit si separarea fizica si plasarea la distanta sau la locatia necesara a dispozitivului indicator fata de linia de masura.
Alte firme produc si comercializeaza powermetre mai mult sau mai putin asemanatoare, unele aproape identice, putand folosi chiar aceiasi elementi de masura ca si Bird 43 (ex: cele produse de firma Coaxial Dynamics).
Alte metode de masurare a puterii. Powermetre de laborator. Powermetre termice si calorimetrice. Alte metode de masurare a puterii. Precizia powermetrelor de RF
Uneori in aplicatii de laborator, este necesara masurarea unor nivele reduse de putere, de ordinul miliwatilor.
Aceeasi cerinta apare in cazul unor masuratori de amator, unde nivelurile de putere sunt relativ reduse, in special in domeniile UHF/SHF (masurarea nivelelor oscilatoarelor, nivelurilor de injectie in mixere, amplificatoare si multiplicatoare).
In aceste cazuri sunt utile si se pot folosi powermetre de laborator.
Caracteristica acestora este posibilitatea masurarii de nivele reduse, cu precizie buna si intr-o gama larga de frecvente. Pot fi folosite si pentru masurarea puterilor ridicate, prin folosirea impreuna cu un cuplor sau atenuator de putere (ori rezistenta de sarcina cu atenuator inclus).
De obicei sunt compuse dintr-un aparat indicator la care se pot atasa mai multe capete de masura (senzori de putere), pentru diverse nivele de putere si game de frecvente.
Desi mai putin accesibile radioamatorului obisnuit, ele sunt necesare in aplicatiile pretentioase si uneori se pot gasi la targurile radioamatoricesti importante (ex: Friedrichshafen) si la unele firme ce comercializeaza aparatura de masura second hand, prezentarea lor aici fiind destinata numai pentru informare tehnica.
Powermetrul termic foloseste un traductor termic de masurare a puterii, de tip termocuplu sau termistor.
Practic sistemul de masura este de tip de tip bolometru, iar senzorii termici moderni includ traductori termici suplimentari pentru a compensa influenta temperaturii ambiante si a variatiei ei asupra masuratorii.
Senzorii pot avea constructie coaxiala, astfel asigurand o buna adaptare in RF si o banda foarte larga de frecvente.
Exemple de acest tip sunt powermetrele HP432.
Iata mai jos schemele de principiu ale unui senzor si al unui powermetru de acest tip [3].
Senzorul (capul/sonda de masura) contine patru termistori de 100 ohmi fiecare, dintre care numai doi sunt folositi ca traductori pentru puterea RF. Acestia sunt conectati in serie (200 ohmi) pentru puntea de CC, iar in RF sunt conectati in paralel prin folosirea condensatoarelor, astfel incat impedanta de intrare este de 50 ohmi. Avantajul acestei structuri este ca din punct de vedere al RF, cei doi termistori au cate un terminal conectat in RF la masa. Ceilalti doi termistori, folositi pentru compensare termica, monitorizeaza schimbarile de temperatura, fara a fi parcursi de semnalul de RF, sunt deasemenea conectati in serie si sunt inclusi intr-o a doua punte de masura (numita punte de compensare) si polarizati pentru a obtine tot 200 ohmi rezistenta. Powermetrul necesita reglarea zeroului si calibrare, un generator de nivel constant (1 mW) fiind inclus.
Masurarea este de tip indirect. In repaus (fara putere RF la intrare) se aplica o putere de curent continuu (polarizare in CC prin injectarea unui curent continuu) astfel incat senzorul este mentinut la o anumita temperatura constanta. La aplicarea unei puteri de RF, puterea de CC injectata este redusa cu aceeasi cantitate, astfel incat puntea sa se echilibreaza si temperatura -si deci si rezistentele termistorilor- sa fie mentinuta constanta. Diferenta de putere de curent continuu necesara pentru reechilibrarea puntilor este egala cu puterea de RF aplicata, si deci puterea de RF se masoara indirect prin masurarea in CC.
Powermetrele cu termocuplu prezinta unele avantaje (sensibilitate mai ridicata decat cele cu termistori, iar caracteristica este patratica si deci tensiunea la iesire este direct proportionala cu puterea de RF). O sensibilitate tipica pentru un astfel de senzor este de circa 160 uV/mW, iar unele permit masurarea puterii semnalelor pana la 50 GHz [3].
De exemplu, senzorul HP8482A (v. foto) folosit pentru powermetrul 435A are o gama de masura cuprinsa intre 0,3 uW si 100 mW pentru frecvente de la 0,1 MHz pana la 4 GHz
Powermetrul calorimetric se bazeaza pe masurarea efectului termic al puterii de RF. Uneori se recurge la incalzirea unui lichid (apa sau ulei).
De exemplu, un model de powermetru caloric compara caldura degajata de semnalul de RF intr-o sarcina cu ulei cu cea degajata intr-o alta sarcina identica, dar incalzita in CC, deci in acest caz se foloseste tot o metoda indirecta, comparativa.
Toate aceste powermetre, bazate pe efectul termic al curentului electric (puterii de RF), masoara puterea efectiva incluzand puterea pentru toate semnalele prezente la un moment dat, deci include in masuratoare toate componentele spectrale ale semnalului situate in banda lor de masura si pot masura puterea insumata a mai multor semnale aplicate simultan.
Senzorii cu dioda folosesc diode Schottky. Cand sunt folositi pentru nivele mici beneficiaza de caracteritica patratica a diodelor (pentru semnale mici) pentru obtinerea unei tensiuni de iesire liniare cu puterea de RF aplicata.
Constructia de amator unui senzor simplu de putere cu diode este descrisa la http://www.qsl.net/yo5ofh/projects/rf_powersensor/diodesensor.html
O alta metoda de masurare indirecta a puterii, prin masurarea unei tensiuni de curent continuu este descrisa mai jos [7].
Se foloseste un segment de linie coaxiala si detector similare cu cele folosite in cazul powermetrului Bird 43.
Metoda se bazeaza pe folosirea a doua detectoare de RF identice.
Tensiunea de cc rezultata prin detectarea RF este insumata cu o tensiune de cc de polaritate opusa obtinuta prin detectia semnalului dat de un generator de RF calibrat si controlat in amplitudine, acesta fiind conectat in bucla. Bucla se echilibreaza pentru egalizarea celor doua semnale (suma tensiunilor de cc zero).
Masurarea puterii de RF pe linia coaxiala se face prin masurarea valorii tensinunii de cc de control a amplitudinii semnalului furnizat de generator. Pentru o buna precizie si stabilitate, componentele celor doua detectoare sunt imperecheate si se afla in contact termic.
Uneori, powermetrele pot include posibilitatea masurarii si altor marimi ale semnalului, cum ar fi factorul de modulatie, valoarile medii sau de varf de putere si tensiune, in W, dBW, V sau dBV, VSWR, pierderile prin reflexie, etc. Acesta este cazul in mod special in cazul powermetrelor moderne echipate cu microprocesor. Schita de principiu a unui asemenea powermetru este data mai sus [8].
Se folosesc aceleasi metode si principii ca si in cazul powermetrelor obisnuite, numai ca in acest caz sunt posibile masurarea valorilor de putere corespunzatoare atat varfului cat si minimului anvelopei semnalului modulator, valori ce pot si sunt memorate si prelucrate pentru a furniza informatia necesara.
Powermetrul nu este singurul dispozitiv folosit pentru masurarea puterii de RF. Puterea de RF mai poate fi masurata folosind:
analizoare spectrale
voltmetre selective
receptoare de masura
voltmetre/milivoltmetre de RF sau de banda larga
eventual, daca este nevoie de masurari pe linii si/sau de puteri mari, in conjunctie cu un cuplor directional.
Principiul de functionare si alcatuirea unui analizor spectral cu prelucrare analogica a semnalului este data aici. Este vorba in principiu de un receptor superheterodina si un dispozitiv de afisare a nivelului semnalului.
Precizia absoluta garantata nu este extraordinara dar precizia relativa este buna.
Prezinta avantajul ca permite masurarea separata a amplitudinii fiecarei componente spectrale a semnalelor analizate, detectarea si masurarea distorsiunilor armonice sau de intermodulatie.
In cazul acestor instrumente, pentru extinderea domeniului de masura a puterii se folosesc atenuatoare sau cuploare.
De mentionat pentru cei ce obisnuiesc sa specifice puterile "exacte", sau "la zecimala", de genul "125W out", ca o precizie totala garantata sub 5% este considerata buna chiar si pentru powermetre profesionale si ca o diferenta de putere de 1 dB este de obicei greu de sesizat la receptor.
Bird 43(P) garanteaza o precizie de 5% pentru masurarea puterilor efective sau 8% pentru PEP. Acestea sunt precizii garantate, preciziile obtinute in mod real sunt ceva mai bune.
Powermetrele de laborator de genul celor amintite mai sus sunt caracterizate printr-o precizie ridicata, unele modele de senzori putand asigura o precizie de 1%, iar anumite powermetre de laborator includ circuite de calibrare si corectie, existand si de senzori sau capete de masura includ tabele de corectie (inscrise in memorii ROM) dar in practica este posibil ca alti factori sa fie cei care limiteaza precizia ce poate fi obtinuta in mod real (ex: dezadaptarile prezente in circuit). Oricum, pentru amatori nu este necesara o precizie foarte mare, precizia unui Bird 43 fiind suficienta, mai ales daca tinem cont ca precizia reala, practic realizata, este mai buna decat cea garantata.
Pentru powermetrele destinate radioamatorilor, de vazut recenzia ARRL respectiva, este instructiva, in special pentru cei ce stiu sa citeasca printre randuri, dar sa nu va speriati de ceea ce puteti constata acolo despre mult iubitul powermetru pe care tocmai ati cheltuit 150$, suma din pacate inca mare pentru multi dintre noi, sau despre powermetrele unor transceivere, chiar si ale celor din gama de pret de peste 3000$... Tot despre calitatea powermetrelor destinate radioamatorilor, recomand a consulta articolul de la http://hamradiomarket.com/articles/Wattmeters.htm
Puteri de emisie utilizate de radioamatori. QRP si QRO. De ce nici lucrul QRP si mai ales cel QRO nu sunt mult utilizate in YO. 10 "motivatii"raspandite in YO referitoare la (ne)utilizarea QRO, dar si "mituri" si pareri preconcepute. Cateva observatii si concluzii
In ceea ce priveste nivelurile de putere utilizate de radioamatori, intotdeauna s-au putut diferentia 3 categorii: QRP, nivel "normal" si QRO.
Puterea corespunzatoare fiecareia dintre cele trei categorii nu a fost aceeasi de-a lungul timpului, depinzand de conditiile tehnice, iar in anii din urma fiind intr-o oarecare masura impus si de catre fabricantii de echipamente.
In urma cu 30-40 de ani, cand conditiile de trafic radio erau bune (zgomot electric ambiant redus) si in conditii de propagare favorabila, se puteau realiza usor legaturi chiar si DX cu numai 5W out, iar 100W era un nivel de putere la care multi YO sperau doar. Conditii "normale" desemneaza azi folosirea puterilor implicite, de care sunt capabile transceiverele comerciale, puteri situate intre 100 si 200W, iar puterea utilizata in mod obisnuit este de 100 pana la 300W, foarte aproape de limita maxima de 400W specificata in regulament, limita ce acum a devenit nerealista...
Exista moduri de trafic la care aceste niveluri se situeaza la alte valori. Pentru EME, 250W = QRP, "normal"=1kW, iar QRO...
Denumirea generica QRP desemneaza utilizarea unei puteri relativ reduse, de cel mult 5W, existand si o categorie de "extremisti" QRP, numita QRPP, caz in care se folosesc puteri extrem de reduse, sub 1 W.
Ca o parere personala si ca o paralela la intrebarea pertinenta din articolul lui YO4AUP, si fara a incerca sa generez polemici: Nu sunt un adept fervent al opiniei conform careia limitele specificate in regulament trebuiesc considerate ca absolute sau masurate "la sange" caci respectarea lor nu garanteaza absolut deloc lipsa perturbatiilor si a problemelor, si mai ales nu este de mare folos radioamatorilor. RFI extrem de puternic si perturbatii radio se pot genera, fara a putea fi justificate in vreun fel, cu mai putin de 10W, sau se poate lucra linistit si fara a deranja cu 1,5 kW (confirmat in practica). Aceeasi observatie este valabila pentru IMD generate la emisie si puterea de iesire. Exista amplificatoare liniare care la 1 kW out genereaza IMD de valori absolute mai reduse decat in cazul majoritatii transceiverelor alimentate la 13V dotate cu amplificatoare "liniare" de 100W out cu tranzistori. Ceea ce conteaza este pana la urma calitatea semnalului transmis, din pacate influentata uneori de calitatea operatorului, si evitarea pe cat posibil a perturbatiilor prin folosirea puterii rezonabile sau a celei minime necesare si/sau rezolvarea amiabila a posibilelor deranjamente, inclusiv a RFI. Daca vom deveni obsedati de cei 100W sau 400W admisi, vom incepe -fara folos- sa ne intrebam in contradictoriu unde masuram puterea, cu cate zecimale, la iesirea statiei/amplificatorului sau la bornele antenei, inainte sau dupa cablul coaxial, inainte sau dupa balun?... sau trebuie sa tinem cont si de randamentul antenei? (unele antene de dimensiuni fizice reduse comparativ cu lungimea de unda se comporta mai mult ca niste sarcini artificiale, in unele cazuri cablul coaxial putand radia mai multa energie de RF decat insasi antena...), sau ca powermetrul cu precizie de 10% nu este bun, trebuie musai sa fie de 2%, calibrat chiar azi si cu 1000 Eu pret pe factura,...discutii in general inutile si neproductive.
Un motiv in plus pentru aceasta atitudine este si faptul ca in general nivelele de putere sunt apreciate in mod subiectiv ca fiind foarte mari sau exagerate, in realitate un nivel de putere de 1500W insemnand numai un punct S in plus fata de 400W, respectiv 2 puncte S peste 100W la corespondent, in timp ce aceleasi diferente (sau chiar mai mari) putand rezulta considerand chiar si numai deosebirile de amplasamente si antene.
Observatie: trebuie facuta distinctia intre RFI, termen care desemneaza interferenta electromagnetica locala produsa aparatelor electronice datorita campului de radiofrecventa (deci inclusiv si mai ales campului de RF local generat de semnalul util) si perturbatiile de RF care desemneaza in general semnale de RF nedorite, situate in afara benzii sau canalului de comunicatie (produse IMD, armonici, etc) si care pot produce interferente cu alti utilizatori ai spectrului de RF, inclusiv cu cei situati la distanta mare.
Fortati de conditiile actuale de propagare si de conditiile de trafic (zgomot electric), nivelurile de putere de 1-2 kW reprezinta azi nivele uzuale de putere pentru radioamatorii de pretutindeni, mai putin totusi pentru YO, care, trebuie sa recunoastem, suntem cu mult in urma la acest capitol.
Care sunt motivele pentru acest decalaj?
Exista unele motive reale si obiective si altele ce tin de subiectivism si de parerile preconcepute sau nerealiste si inca persistente.
Motive reale sunt putine: conditiile materiale, noul stil de viata sociala (QRL, lipsa timp liber) sau optiunea personala, dar cele subiective sunt mai numeroase.
In urma cu multi ani, viitorii YO eram "educati" in spirit anti-QRO (dar nu neaparat pro-QRP!) si intr-o falsa modestie ce atunci era generalizata si ce se dorea de fapt a fi o justificare - altfel falsa - a conditiilor materiale reduse. Dar QSL-urile primite din afara YO pe care erau specificate modelele de transceiver/amplificator/antena si cei "1.5 k out" erau totusi privite si expuse cu invidie dar si cu admiratie. Cu invidie pentru ca in YO nu era posibil 1,5 k out, si cu admiratie pentru cei 1.5 k out si pentru echipamentele folosite de catre corespondent, caci de multe ori acei 1.5k out ai corespondentului si antenele lui au fost cele ce au facut posibila realizarea multora dintre acele QSO-uri si confirmarea lor. Putini isi imaginau posibilitatea folosirii unor asemenea niveluri de putere si in YO, din motive usor de inteles pe atunci, iar 100W era considerata ca o putere rezonabila, ce constituia chiar un deziderat pentru multi YO atunci. Deasemenea, in multe cazuri utilizarea unor puteri ridicate nu era justificata in mod real, nivelele de propagare in anii buni erau excelente, zgomotul benzilor redus, iar in acele conditii, cu CW QRP se puteau lucra statii din lumea intreaga. Radioamatorii cu experienta indelungata o pot confirma oricand.
Azi, zgomotul in toate benzile, in special in locatiile urbane sau aglomerate, este cu 20-30 dB mai mare decat in urma cu 25 de ani. Acesta este rezultatul raspandirii pe scara masiva a aparaturii electronice de larg consum si a tehnicii de calcul, aparatura care in majoritatea cazurilor contine cel putin o sursa in comutatie sau/si circuite digitale sau de putere ce pot produce emisii RF nedorite cu spectru larg, continuu sau discret, cu atat mai mult cu cat nivelul de trai local determina raspandirea celor mai ieftine dintre ele... In locatiile urbane, sutele si miile de lampi de iluminat fluorescente au un rol important pentru gradul ridicat de poluare RF existent. Comunicatiile profesionale in benzile de VHF/UHF au cunoscut o adevarata explozie in ultimii ani, benzile de amator fiind mai "presate"...
Radioamatori din toate colturile lumii folosesc in mod uzual amplificatoare liniare si puteri de 1-2 kW chiar si in QSO-uri locale, iar stocul enorm de tuburi de putere din tarile ex sovietice s-a raspandit rapid in intreaga lume, pasiunea construirii de amplificatoare de putere revigorand activitatea tehnica si dand un nou impuls unor moduri de lucru mai demult considerate exclusiviste (ex EME). Nu in putine cazuri, statii individuale sau de club sunt dotate cu amplificatoare capabile a realiza puteri de iesire de peste 5 kW, iar acest lucru se poate observa usor in cazul concursurilor internationale de anvergura (IARU, CQ).
In plus, parerile YO anterioare si preconcepute conform carora alti radioamatori folosesc numai aparatura comerciala si amplificatoare industriale cumparate si ca radioamatorii YO ar fi dezavantajati datorita imposibilitatii de a ale achizitiona s-au dovedit a fi de multe ori gresite si folosite de multe ori numai ca justificari. In fapt, "home made" costa azi mai mult (in timp si bani) decat o statie comerciala, si poate tocmai de aceea pasiunea constructiilor HM este foarte raspandita in tarile cu un nivel de trai mai ridicat... Un caz special il constituie chiar amplificatoarele de putere mare, care in general nu sunt disponibile comercial si/sau sunt foarte scumpe. O cautare pe internet ar putea dezvalui mii de proiecte si constructii, inclusiv amplificatoare capabile de 10-20 kW out (pentru cei ce vor sa-si faca o idee: http://www.bear-el.com/ ).
Se poate constata ca problema puterii de emisie nu numai ca a fost si este privita cu seriozitate pe alte meleaguri, dar arata si cum a fost rezolvata...
Desi comunicatia in benzile de amatori este acum cu mult mai dificila decat in urma cu 25 de ani, totusi multi radioamatori YO s-au manifestat de multe ori impotriva "puterilor mari" sau au avut o atitudine cel putin rezervata, cu consecintele de rigoare. Uneori se poate constata ca admiratia si invidia fata de puterile folosite de catre radioamatorii din afara YO s-au pastrat, iar relativ la cei din YO a ramas de prea multe ori numai invidia... Acesta este motivul pentru care unele dintre putinele statii YO foarte bine dotate la capitolul QRO si adepte ale acestuia, evita de multe ori QSO-urile locale sau au tendinta de izolare, si cu parere de rau spus, nu QRO-ul lor este de vina...
Merita mentionate cateva reguli si pareri, unele numai partial corecte precum si parerile preconcepute sau chiar gresite care au constituit de multe ori false motive anti-QRO in argumentatia YO, insotite aici si de cateva comentarii:
1) Este indicata utilizarea nivelului minim de putere necesar pentru a comunica. Este "regula de aur" si o indicatie de bun simt, specificata chiar si in manualele unor transceivere comerciale, ce este bine de respectat; de fapt nu interzice QRO si in aplicarea ei, daca tinem cont de conditiile actuale de trafic (zgomot, QRM, QRN, conditii de propagare), putem constata ca nu este de fapt "anti-QRO", cum in mod gresit si subiectiv este inteleasa de cele mai multe ori.
2) A nu se utiliza puteri mari pentru QSO-urile locale (YO); conditiile actuale de trafic mentionate anterior sunt valabile si in acest caz; in plus, folosirea unei puteri ridicate in acest caz nu ajuta in majoritatea situatiilor decat pe corespondenti; in cazul QSO-urilor largite, foarte frecvente local in YO, este si mai importanta folosirea unei puteri suficiente, fiind necesar a asigura un raport semnal/zgomot mai bun si suficient inclusiv pentru cea mai putin dotata statie prezenta in QSO, si pentru a putea purta o conversatie inteligibila prin radio, altceva decat "599 599 TNX 73" sau a cere corespondentului repetarea de 3-4 ori a indicativului; deci trebuie subliniat faptul ca QRO-ul ajuta in mare masura statia corespondenta. In QRM-ul benzilor uzitate pentru legaturile locale (80m, 40m) uneori este dificil chiar si numai a pastra frecventa QSO-ului, dfatorita mai ales presiunii QRM-ului cauzat de unele statii din tarile vecine...
3) Utilizarea puterilor mari este justificata numai pentru DX si in concursuri; nu trebuie uitat ca nivelul de putere utilizat de YO pentru consursuri trebuie "actualizat"; in prezent, 1 kW a devenit un nivel "de subzistenta" pentru statiile cu oarece (chiar si mici) pretentii intr-un concurs important, chiar si pentru cele individuale, iar cei care lucreaza in concursurile internationale stiu asta de mult timp; deasemenea, un liniar trebuie testat si in banda, bine verificat si "andurat" inainte de "a-l arunca" in concurs, si nu trebuie asteptat a forma deprinderile operatorilor (modul de utilizare si de lucru cu liniarul, acordurile rapide) tocmai pe perioada concursurilor !
4) Cauza pentru RFI si pentru perturbatiile provocate QSO-urilor din banda este puterea exagerata; este o afirmatie in general falsa; cauza principala a perturbarii QSO-urilor din benzile de radioamatori sunt operatorii statiilor si calitatea slaba a unor echipamente (mai putine in ziua de azi totusi), indiferent daca QRP sau QRO; de exemplu, ascultand seara QSO-urile locale din banda de 80m, se poate asista uneori la peste 20 de manifestari gen purtatoare, suieraturi, "alooo"-uri, "olaaaa"-uri, acorduri prelungite si alte asemenea, si asta pe o perioada de numai 1-3 ore, majoritatea suprapuse peste legaturi in curs, unele chiar intentionate, si care judecand dupa nivelul lor, nu par a fi corespunzatoare a 1,5 kW out (dealtfel extrem extrem de rar se poate auzi un YO cu 1 k sau peste, mai ales in 80m); in plus, desi uneori sursele respective sunt evident localizate in state ex sovietice, de multe ori, "alooo"-urile respective nu au intonatia caracteristica ex-sovietica asa cum in mod gresit se presupune si de multe ori par a fi surse locale YO.... In cazul perturbatiilor intentionate, daca este QRO sau nu, aceasta nu mai are nici o importanta, sunt la fel de nelalocul lor. In cazul benzilor superioare, de cele mai multe ori propagarea caracteristica lor reduce posibilitatea aparitiei problemelor de perturbatii importante, cu exceptia poate a YO3. Daca se manifesta, RFI-ul local cauzat aparaturii electronice trebuie tratat si rezolvat separat pentru fiecare caz in parte, de catre operatorii respectivi, asa cum este normal. Probleme pot fi cauzate de operatorii care nu respecta frecventele rezervate QRP.
5) Folosirea QRO ar fi incorecta in cazul concursurilor locale; este adevarat numai in masura in care folosirea QRO ar incalca intradevar regulile de concurs si principiile fair play-ului, adica daca pe fisele de concurs s-ar specifica 100W in loc de cei 1000 folositi in realitate, incadrare la o categorie de putere inferioara, sau daca QRO ar fi interzis de regulile de concurs; posibilitatea ca unele dintre aceste situatii sa se manifeste exista deja fara a avea legatura cu QRO, nu de ieri sau de azi, si tine pana la urma numai de operatorii statiilor respective, tine numai de corectitudine si fair play, caci si o statie de 100W poate sa se incadreze in mod nejustificat la categoria QRP daca aceasta exista (<10W de exemplu), este vorba despre aceeasi situatie. Deci trebuie facuta diferenta: nu puterea este de vina ci operatorii respectivi.
6) QRO = moartea QRP-ului; nimic mai fals, intre ele nu exista legatura directa; de fapt amploarea traficului QRP a fost si ea afectata de conditiile de trafic mentionate anterior, si chiar intr-o masura destul de mare, iar largirea posibilitatilor a permis multor radioamatori achizitionarea de aparatura comerciala si a determinat renuntarea la statia QRP, care de cele mai multe ori era home made; astfel, cele doua moduri de lucru nu se exclud reciproc.
7) Sintagma "sarac si cinstit", a fost denaturata in "trebuie a fi sarac pentru a putea fi considerat cinstit" care a fost apoi transformata si in "esti bogat, deci necinstit", saracia a fost ridicata la rang de virtute si QRO-ul asimilat bogatiei, si asta timp de (prea) multi ani (zeci), cu consecinte negative pentru relatiile dintre noi...
8) Zicala cu..."capra vecinului" aplicata relativ la nivelul puterii folosite. Cu alte cuvinte, este vorba despre gresita opinie conform careia "corect este sa fim toti la fel".
9) Tendintele de justificare (numai) a existentei problemelor, fara a incerca rezolvarea lor, tendintele de autolimitare si de "autopedepsire"; sau cum altfel putem denumi aceasta situatie: timp de zeci de ani am justificat conditiile YO prin existenta conditiilor/restrictiilor politice si sociale, in asa masura incat pe parcurs acestea au devenit motivatii si justificari permanente, pentru orice situatie sau problema. De ce insistam inca in a evita si uneori chiar in a combate utilizarea QRO? Vremurile in care am fi avut necazuri mari chiar si numai pentru motivul de a poseda (chiar fara a utiliza) un amplificator capabil de putere mare, au trecut de mult. Vremurile sunt acum altele (de 15 ani?!), posibilitatile sunt altele, si totusi...
10) Conditiile materiale; este un motiv real pentru care multi YO nu reusesc a construi QRO, insa de multe ori se exagereaza; nu este nevoie de "rezerve", nu trebuie sa avem 10 tuburi GU43 si 5 socluri pentru ele ca sa construim un QRO... Am fost uimit cand la inceputul anilor '90, inainte ca tuburile sovietice sa se raspandeasca in vest, un radioamator britanic imi solicita amanunte in legatura cu constructia unui liniar folosind un tub GU in stare incerta, in conditiile in care procurarea unui alt tub (sau rezerva) ii era foarte dificila sau aproape imposibila atunci si nu poseda nici macar soclu pentru el. Liniarul a fost construit totusi, folosind materialele disponibile atunci. Este o atitudine notabila. Acest exemplu si mai ales atitudinea respectiva explica de ce informatiile despre QRO-uri folosind tuburi sovietice au sosit in cea mai mare masura dinspre vest, nu din surse locale sau est-europene, asa cum ne-am fi asteptat...
Motive intemeiate pentru a nu folosi QRO, si unele observatii:
puterea folosita este importanta, dar mai putin importanta decat locatia, antena si propagarea...
construirea/folosirea de aparatura necorespunzatoare poate avea efecte negative; de exemplu, folosirea pentru QRO in montaj grila comuna a triodelor cu amplificare redusa impreuna cu un transceiver de 100W/13V "deschis/fortat" pentru cei 150W necesari QRO-ului pentru a putea obtine o putere cat mai mare din el ar putea produce probleme reale legate de IMD in banda; la puteri foarte mari trebuiesc folosite filtre de iesire corespunzatoare, altfel nivelul armonicelor poate deveni o problema pentru utilizatorii benzilor superioare in care vor fi generate aceste armonici; problema expusa anterior, a raportului PEP/efectiv ar putea fi considerata in mod gresit ca o justificare pentru construirea de QRO-uri folosind componente necorespunzatoare (la acelasi nivel, 3 tuburi 811 folosite la 600W PEP suna altfel decat un GU74 sau 3CX800, se simte usor in banda diferenta de calitate si de banda real ocupata, v. explicatiile de mai sus)...
anumite deficiente ale echipamentelor pot fi amplificate prin QRO; de exemplu, in cazul folosirii DDS-urilor ieftine ce includ DAC-uri cu rezolutie redusa sau a PLL-urilor zgomotoase sau cu mixari si filtrari necorespunzatoare in constructiile HM, caracterizate prin zgomot de faza ridicat si/sau produse nedorite importante ca nivel si/sau numar, este neindicat a fi urmate de un QRO...
RFI poate fi o problema sau cel putin o limitare, in special pentru unele locatii urbane, insa aceasta este problema fiecarei statii/operator separate
QRP este modul de lucru care solicita maxim operatorul (dar tot acesta ar putea fi privit insa si ca un argument pro QRO) si-l antreneaza; atunci cand conditiile permit, se pot obtine rezultate bune si cu QRP.
Din nou: operatorii necorespunzatori; in cazul lor, nu conteaza daca QRO sau QRP!
Contrar parerilor obisnuite, performanta si calitatea in QRO nu sunt chiar usor si simplu de atins; un QRO de calitate si putere importanta exclude posibilitatea folosirii primului tub gasit prin cutii, legat repede cu grilele la sasiu si atacat direct in catod, fara circuite acordate in catod si cu un filtru pi facut la intamplare, avand un factor de calitate necunoscut...
trebuie renuntat la ideile preconcepute potrivit carora succesul este maxim cand toate acele indicatoarelor QRO-ului sunt la maxim
in trafic trebuie acordata atentie sporita statiilor /QRP; operatorii statiilor DX cu experienta respecta in general acest lucru
Motivatii pro-QRO, reale si bine intemeiate:
zgomotul, QRM si QRN din benzi sunt intense si in continua intensificare
conditiile de propagare actuale sunt foarte slabe
se anticipeaza un ciclu solar ce va determina conditii si mai slabe de propagare, chiar si pentru anii "buni", de maxim de mai tarziu, maxim care va fi sub nivelul maximelor anterioare.
posibilitatile de instalare a antenelor mari si eficiente vor fi si mai restrictionate pe viitor din punct de vedere administrativ, in special in locatiile urbane.
in benzile joase, in conditii de QRM, este dificil de mentinut un QSO local prelungit si a "pastra frecventa" in conditiile actuale; de multe ori statiile YO sunt nevoite sa renunte...
QRO este absolut necesar pentru concursuri; in concursurile internationale, puterile folosite de unii competitori sunt uneori la nivele de 5-10 kW; pentru recuperarea decalajului existent, statiile serioase de concurs din YO ar fi nevoite sa treaca direct la nivelele de putere respective, nivele greu de acceptat mai mult din punct de vedere psihologic decat fizic...
statiile echipate cu QRO modern, de calitate si cu castig mare folosind tetrode in configuratie catod comun ce necesita putere redusa din emitator produc mai putine distorsiuni si produse de intermodulatii decat majoritatea transceiverelor echipate cu finale tranzistorizate de 100W si alimentate la 13V! Motivul este simplu: aceste QRO-uri sunt destul de liniare iar la puterile reduse necesare lor, transceiverele prezinta distorsiuni mai reduse decat la cei 100W putere maxima. Un 4CX1500B la 1 kW out genereaza in benzile adiacente mai putine produse de intermodulatie decat un transceiver de 100W/13V...
QRO ar stimula competitia
majoritatea problemelor de perturbare a altor legaturi sunt cauzate de catre operatorii statiilor, nu de catre QRO
constructia de QRO nu poate decat sa revigoreze hobby-ul, iar tendinta, discutiile actuale, intentiile de viitor anuntate si uneori (si din fericire) chiar si activitatile prezente par sa o confirme
contrar parerii generale, in conditiile actuale QRP-ul a devenit un mod de lucru oarecum exclusivist, putini isi mai pot permite lucrul QRP.
QRO si QRP nu se exclud reciproc si ambele trebuiesc incurajate si privite ca moduri diferite de exprimare a performantei
QRO nu trebuie sa sperie caci 1,5 kW inseamna numai un punct S mai mult fata de 400W si doua puncte S fata de 100W...
Concluzia este ca QRO este si va fi o atitudine practic impusa de noile conditii (de trafic, sociale si materiale).
Motivatiile reale anti-QRO au ramas putine si relativ firave.
QRO nu exclude QRP si radioamatorii nu trebuiesc "clasificati", separati si mai ales nu "etichetati" dupa puterile sau dupa echipamentele folosite.
QRP este inca un mod de lucru deosebit, solicita performanta si eforturile operatorului, insa putini si-l mai pot permite.
QRO si QRP nu se exclud reciproc si ambele trebuiesc incurajate si apreciate ca moduri diferite de exprimare a performantei. Ceea ce este gresit este incercarea de a impune unul din ele sau de a limita posibilitatile celorlalti.
Sunt sigur ca in special aceasta parte de sfarsit va provoca reactii pro si contra, dar acestea sunt binevenite si vor fi un lucru bun, caci asa cum am mai afirmat cu alta ocazie, din aprobarile zgomotoase nu rezulta nimic nou sau bun, si numai opiniile si discutiile (chiar in contradictoriu), inteligente si bine argumentate pot genera ideile noi si utile.
Bibliografie:
[1] publicatii de RA: QST, QEX, RadCom, RA -YO
[2] RF DIRECTIONAL THRULINE® WATTMETER MODEL 43, Instruction Book
[3] HP/Agilent:
Choosing the Right Power Meter and Sensor, Product Note
Fundamentals of RF and Microwave Power Measurements
HP432 RF Power Meter Service Manual
[4] Rohde & Schwarz:
Power Measurement on Pulsed Signals with Spectrum Analyzers, Application Note
Measuring the Nonlinearities of RF Amplifiers Using Signal Generators and a Spectrum Analyzer, Application Note
[5] RF Communications / Harris:
RF-350 Manual
RF-110A Manual, http://bama.edebris.com/manuals/harris/rf110a
[6] Icom, IC-PW1 Service Manual
[7] U.S. Patent 4547728
[8] U.S. Patent 4263653
[9] N2PK, HF Forward Power & Return Loss (SWR) Meter, http://users.adelphia.net/~n2pk/RLPmtr/RLPmeter.html
[10] K3NHI, An Advanced VHF Wattmeter, QEX may/june 2002
- Traian Belinas YO9FZS
-
Clic pentru poza mare