S-Meter

In der Klasse N haben wir das S-Meter bereits sowohl in seiner analogen Variante (Abb. A-8.10.2) als auch in seiner digitalen Variante (Abb. A-8.10.1) kennengelernt. Es dient dazu, die Stärke des am Empfängereingang anliegenden HF-Signals anzuzeigen.

Die Skala eines S-Meters reicht üblicherweise von S1 bis S9. Eine Änderung um eine S-Stufe entspricht dabei $\qty{6}{\dB}$. Stärkere Signale oberhalb von S9 werden nicht mehr in weiteren S-Stufen, sondern in Dezibel über S9 angegeben, beispielsweise als „S9 + $\qty{20}{\dB}$“.

Da die Dezibel-Skala logarithmisch ist, entspricht eine Erhöhung um $\qty{6}{\dB}$ einer Verdopplung der Eingangsspannung beziehungsweise einer Vervierfachung der Eingangsleistung. Umgekehrt entspricht eine Verringerung um $\qty{6}{\dB}$ einer Halbierung der Spannung beziehungsweise einer Viertelung der Leistung.

1) Kurzbeschreibung: Bedien- und Anzeigefeld eines Funkgeräts mit großer Frequenzanzeige „144.315.0“, mehreren Balkenanzeigen mit Skalen sowie einer Spektrums- und Wasserfall-Darstellung; Elemente sind mit ① bis ④ markiert.

2) Ausführliche Beschreibung: Oben links stehen große Sieben-Segment-Ziffern „144.315.0“, rechts daneben „USB“ und darunter „TX“. Oben rechts ist ein Lautsprechersymbol über einem horizontalen Balken mit der Beschriftung „0“ links und „100“ rechts; der Balken ist zu etwa vier Fünfteln dunkelgrau gefüllt. Links darunter befindet sich ein langer horizontaler Balken mit Skala. Oberhalb stehen die Werte „1 3 5 7 9 +20 +40“, unterhalb des Balkens steht eine zweite Skala „1 5 10 15 20“. Der Balken ist von links bis zur Markierung „9“ dunkelgrau gefüllt, der Rest ist weiß. Links am unteren Skalenbalken zeigt ein Pfeil mit der runden Kennzeichnung „②“ auf den Balken. Rechts daneben ist ein weiterer horizontaler Balken mit den Markierungen „1 2 3 ∞“. Dieser Balken ist von links bis zu einem Wert von ca. 1,3 dunkelgrau gefüllt, der Rest ist weiß. Ein Pfeil mit der runden Kennzeichnung „①“ zeigt auf den Balken. Durch die Mitte der Abbildung führt eine horizontale Trennlinie. Im Feld darunter ist in der Mitte ein grau unterlegtes Spektrum mit schwarzer Kurve zu sehen: links der Mitte steigt die Kurve steil zu einem Spitzenwert an und fällt danach unruhig ab. Rechts im mittleren Feld steht die runde Kennzeichnung „③“. Im unteren Feld erscheint eine Wasserfall-Darstellung: dunkler Hintergrund, in der Mitte ein sehr heller, schmaler vertikaler Streifen; links davon eine schmale, vertikal gestrichelte Linie; rechts davon ein vertikal angeordnetes Linienmuster. Links unten steht die runde Kennzeichnung „④“.
Abbildung A-8.10.1: Nummer 2 zeigt das digitale S-Meter eines TRX
1) Kurzbeschreibung: Halbrundes Analoginstrument mit mehreren konzentrischen Skalen (S, PWR, SWR, ALC) und einem langen Zeiger, der auf der S-Skala nahe der Marke 9 und auf der PWR-Skala bei etwa 56 steht.

2) Ausführliche Beschreibung: Die Abbildung zeigt ein halbrundes Analoginstrument mit vier Skalen. Links neben den Skalen stehen untereinander die Labels „S“, „PWR“, „SWR“, „ALC“. Außen verläuft die S-Skala mit den Markierungen bei „1“, „3“, „5“, „7“, „9“, dazwischen feine Teilstriche für weitere Werte. Nach rechts schließt sich eine graue dB-Skala mit den Markierungen „+20“, „+40“, „+60 dB“ und grauen Strichen an. Unter dieser Skala liegt konzentrisch zur S-Skala eine fein unterteilte numerische PWR-Skala mit den Markierungen 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100. Noch weiter innen folgt die SWR-Skala mit den Zahlen „1, 1.5, 2, 3“; am rechten Ende dieser Skala steht das Symbol „∞“. Ganz innen befindet sich ein mit den anderen Skalen konzentrischer Streifen mit der Beschriftung „ALC“, wobei der Abschnitt von „1“ bis „1.5“ dunkelgrau gefüllt ist, der Rest ist weiß. Ein langer, dünner schwarzer Zeiger schneidet die S-Skala genau bei „9“ und die PWR-Skala nahe „56“.
Abbildung A-8.10.2: Analoges S-Meter eines TRX
AF101: Um wie viele S-Stufen müsste die S-Meter-Anzeige Ihres Empfängers steigen, wenn Ihr Partner die Sendeleistung von 25 W auf 100 W erhöht?
AF104: Ein Funkamateur kommt laut S-Meter mit S7 an. Dann schaltet dieser seine Endstufe ein und bittet um einen erneuten Rapport. Das S-Meter zeigt nun S9+8 dB an. Um welchen Faktor hat der Funkamateur seine Leistung erhöht?
AF103: Ein Funkamateur erhöht seine Sendeleistung von 10 auf 100 W. Vor der Leistungserhöhung zeigte Ihr S-Meter genau S8. Auf welchen Wert müsste die Anzeige Ihres S-Meters nach der Leistungserhöhung ansteigen?
AA113: Wie groß ist der Unterschied zwischen den S-Stufen S4 und S7 in dB?
AF102: Um wie viel S-Stufen müsste die S-Meter-Anzeige Ihres Empfängers steigen, wenn Ihr Funkpartner die Sendeleistung von 100 W auf 400 W erhöht?

Im Kurzwellenbereich bis $\qty{30}{\mega\hertz}$ entspricht ein S-Wert von S9 genau $\qty{50}{\micro\volt}$ an $\qty{50}{\ohm}$. Ab dem VHF-Bereich ($\qty{144}{\mega\hertz}$) entspricht ein S-Wert von S9 genau $\qty{5}{\micro\volt}$ an $\qty{50}{\ohm}$.

S-Meter von Kurzwellengeräten zeigen meist nur Werte um S9 halbwegs zuverlässig an, da diese oft nur auf diesen einen Wert kalibriert werden. Insbesondere kleinere S-Werte werden nur sehr ungenau angezeigt. Die logarithmische Charakteristik eines S-Meters wird oft nur unzureichend interpoliert. Einen S-Wert von S0 gibt es hierbei definitionsgemäß nicht, da immer ein Grundrauschen oder Eigenrauschen des Empfängers vorhanden ist. Zeigt das S-Meter keinen Wert im unteren Bereich an, so ist das empfangene Signal sehr schwach, jedoch hat es nie den Wert S0. Dieser sollte daher auch nicht übermittelt werden.

AA114: Wie stark ist die Empfängereingangsspannung abgesunken, wenn die S-Meter-Anzeige durch Änderung der Ausbreitungsbedingungen von S9+20 dB auf S8 zurückgeht? Die Empfängereingangsspannung sinkt um ...
AF105: Durch "Fading" sinkt die S-Meter-Anzeige von S9 auf S8. Auf welchen Wert sinkt dabei die Empfänger-Eingangsspannung ab, wenn bei S9 am Empfängereingang 50 μV anliegen? Die Empfänger-Eingangsspannung sinkt auf

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