hamradioshop.ro
Articole > Echipamente si constructii radio Litere mici Litere medii Litere mari     Comentati acest articol    Tipariti

Puterea in radioamatorism

Gheorghe Andrei Radulescu YO4AUP

Toata lumea vorbeste despre putere. De ce n-as face-o si eu?

Ce este puterea ?

  • Puterea este cantitatea de lucru mecanic efectuata in unitatea de timp.
  • Unitatea de masura a lucrului mecanic este 1 JOULE.
  • 1J= 1N*m= 1kg*(1m*/sec^2)*m = 1 kg*m^2/sec^2
  • Unitatea de masura a puterii este 1 WATT .
  • 1W=1J/sec adica: 1W=1kg*m^2/sec^3
  • Asadar in sistemul international de unitati de masura puterea se masoara in Wati.

    Ce este potentialul electric al unui punct ?

  • Potentialul electric intr-un punct al cimpului este lucrul mecanic efectuat pentru a transporta unitatea de cantitate de sarcina electrica din acel punct pina intr-un punct de referinta arbitrar ales ( poate fi chiar la infinit).
  • Unitatea de masura a potentialului electric este VOLTUL
  • 1V=1Joule/1Coulomb relatie in care introducind formulele de mai sus devine:
  • 1V=1 kg*m^2/(sec^2)*C

    Ce este diferenta de potential electric intre doua puncte ale unui circuit electric ?

  • Diferenta de potential electric intre doua puncte ale unui circuit electric este cantitatea de lucru mecanic efectuat pentru a deplasa unitatea de cantitate de sarcina electrica de la un punct la celalalt.
  • Unitatea de masura a diferentei de potential electric este VOLTUL
  • 1V=1Joule/1Coulomb ca si relatia de mai sus expresia devine:
  • 1V=1 kg*m^2/(sec^2)*C

    Ce este tensiunea electrica intre doua puncte ale unui circuit electric ?

  • Tensiunea electrica intre doua puncte este egala cu diferenta de potential electric dintre cele doua puncte ale circuitului electric adica este egala cu energia necesara deplasari unei sarcini electrice de 1 Coulomb de la un punct la celalalt.
  • Unitatea de masura a tensiunii este VOLTUL.
  • 1V=1Joule/1Coulomb iar ca si mai sus expresia devine:
  • 1V=1 kg*m^2/(sec^2)*C

    Ce este intensitatea curentului electric?

  • Intensitatea curentul electric este cantitatea de sarcina electrica care strabate o sectiune transversala a spatiunui in unitatea de timp.
  • Unitatea de masura este 1Amper
  • 1A=1C/1sec ( un Coulomb pe secunda )

    Se observa ca produsul dintre unitatea de masura a tensiunii si unitatea de masura a curentului are dimensiunea puterii asa cum a fost ea definita la inceput mai sus:

    1V*1A = [1 kg*m^2/(sec^2)*C ] * [ 1C/1sec ] = 1kg*m^2/sec^3 = 1 W

    Asadar puterea electrica,este produsul intre tensiunea electrica si curentul pe care il produce si se masoara tot in wati ca si puterea mecanica.

    Expresia matematica a puterii electrice dezvoltare in curent continuu este (utilizind legea lui Ohm) oricare din relatiile urmatoare:

    P = U*I = RI^2 = U^2/R.

    In curent variabil relatiile se pastreaza ca expresie dar trebuie mentionat ca rezistenta devine impedanta cu o componenta activa si una reactiva si ca tensiunea si curentul devin si ele functii variabile in timp.

    Curent/Tensiune Constant ( Curent Continuu )


    Fig. 1

    Aceasta forma de curent/ tensiune este furnizata de o pila galvanica ,de un acumulator sau de o sursa foarte foarte bine stabilizata de tensiune. Aceasta forma de curent/tensiune este ideala pentru echipamentele electronice.

    Curent/Tensiune Filtrat ( Curent Continuu )


    Fig. 2

    Aceasta forma de curent/ tensiune este furnizata de un redresor prevazut cu celula de filtrare (netezire ) CLC, LC sau C care asigura pentru consumator nivelul de pulsatie acceptat de acesta.Aceasta forma de curent/tensiune este acceptata de majoritatea echipamentelor electronice.

    Curent/Tensiune continuu ,pulsatoriu (variabil)


    Fig. 3
    Aceasta forma de curent/ tensiune este furnizata de un redresor fara celula de filtrare (netezire ).Aceasta forma de curent nu este acceptata de echipamentele electronice.

    Curent alternativ furnizat de un generator electric de putere


    Fig. 4

    Aceasta forma de curent/tensiune este numita unda sinusoidala

    Semnal triunghiular


    Fig. 5

    Semnalul triunghiular de aceasta forma este curent/tensiune alternativ pentru ca valoarea lui ia pe rind valori pozitive (+) si negative (-).

    Parametri curentului electric alternativ:


    Fig. 6

    In aceasta figura este reprezentata o tensiune sau un curent sinusoidal. Parametri care definesc aceasta forma de unda sint:

  • Amplitudinea este valoarea maxima a tensiunii .Se masoara in Volti.
  • Tensiunea la virf este o alta denumire a amplitudinii
  • Tensiunea virf la virf este dublul tensiunii la virf (dublul amplitudinii). La vizualizarea formei tensiunii pe ecranul osciloscopului este uzuala masurarea tensiunii virf la virf..
  • Perioada este timpul necesar pentru ca unda sa parcurga un ciclu complet. Se masoara in secunde, multipli sau submultipli acesteia.
  • Frecventa este numarul de cicluri dintr-o secunda. Se masoara in Hertzi si multipli ai acestuia

    Putina Matematica cu "Unda sinusoidala de forma : U=Uo*(sin x)"


    Fig.7

    Functia U ia valori intre -Uo si +Uo , valoarea medie pe durata unui ciclu este egala cu zero, dar efectul produs de un astfel de curent la parcurgerea unei rezistente nu este nul. Daca vorbim despre curenti, cele aratate mai sus se aplica in tocmai cu precizarea ca efectul parcurgerii unui consumator de catre un curent electric se traduce in energia dezvoltata, E=P*t, energia fiind proportionala cu patratul curentului care strabate consumatorul,P=R*I^2, si cu timpul in care are loc fenomenul. Referindu-ne la unitatea de timp, efectul parcurgerii unui consumator de catre un curent electric intr-o unitate de timp, se traduce in puterea dezvoltata, puterea fiind proportionala cu patratul curentului care strabate consumatorul. Asadar sa analizam expresiile matematice ale curentului

    1. I=Io(sinx)
    si ale functiei

    2. I^2=Io^(sinx)^2.

    Valoarea medie a functiei I=Io(sinx) pe intervalul 0-? se obtine prin integrarea expresiei matematice a lui I pe o jumatate de perioada. Fizic un astfel de integrator este orice aparat de masura electromagnetic cu cadru mobil. Matematic calculul este urmatorul:

    Daca definim valoarea medie a functiei continue f(x) pe intervalul a-b ca avind valoarea A aceasta valoare este data de expresia :


    Fig. 8

    si daca fx =I=Io*sin(x), atunci valoarea medie a curentului este 0,6366 deoarece:


    Fig. 9.1

    relatie care are valoarea


    Fig 9.2

    Aceasta valoare medie, egala cu 0.6366 din amplitudinea curentului I, nu are nici o relevanta pentu practica. Pentru practica curentului alternativ, indiferent daca forma de unda este sinusoidala sau nu, se defineste "valoarea efectiva " care este intensitatea unui curent continuu care produce acelesi efect cu cel al curentului electric alternativ la trecerea prin acelasi consumator. Daca curentul alternativ are forma sinusoidala valoarea curentului efectiv, Ief sau Irms (Irms este media patratica a curentului alternativ in topica anglo-saxona = root mean square ), se calculeaza , prin energia dezvoltata intr-o perioada de timp T, astfel:


    Fig.10

    Asadar Ief = I rms = Io/ 2^1/2 = 0.707 * Io

    Concluzie: Un curent continuu cu valoarea Ief=0.707*Io dezvolta aceiasi putere in consumatorul R cu curentul sinusoidal de amplitudine Io.

    NOTA BENE :

  • Valoarea efectiva a curentului, prin definitia ei este asemenea unei valori medii, dar in fapt NU este media nici unei marimi fizice.
  • Valoarea medie a tensiunii si a curentului alternativ de forma sinusoidala este zero.
  • Instrumentele de masura electromagnetice cu cadru mobil arata valoarea medie ( 0,6366*Io) dar scala lor se etaloneaza in valori efective (0,707*Io)

    Avem deci definite cu referire la curentul electric alternativ urmatoarele notiuni:
    1. Valoarea la virf sau Amplitudinea = Io, si
    2. Valoarea efectiva,Ief

  • Ief = 0,707* Io sau Ief= Io/ 2^1/2 sau Io= 1,41*Ief sau Io=2^1/2* Ief
  • Precizarea ca valoara instantanee a curentului electric alternativ se modifica intre -Io si +Io este necesara pentru capitolul care urmeaza.
  • Puterea instantanee dezvoltata de curentul electric este functie de forma R* I^2, deci si
  • Puterea instantanee variaza intre 0 si R*Io^2.

    1. Pentru curentul sinusoidal, pe durata unei perioade, puterea efectiva dezvoltata in consumatorul R are valoarea :Pef = R*Ief^2 = 0.5*R*(Io^2) si se numeste PUTERE EFECTIVA (P rms).

    2. Pentru curentul sinusoidal,pe durata unei perioade, puterea instantanee maxima dezvoltata in consumatorul R apare cind I=Io si are valoarea : Pmax= R*Io^2 = 2*R*( Ief^2) si se numeste PUTERE LA VIRF ( PEP).

    3. Pentru curentul sinusoidal,pe durata unei perioade, puterea instantanee minima dezvoltata in consumatorul R apare cind I=0 si are valoarea Pmin=0 .

    Si acum cei care au ajuns cu lectiile pina aici trebuie sa citeasca si Recomandarea Uniunii Internationale de Telecomunicatii SM.236-7

    RECOMMENDATION ITU-R SM.326-7- DETERMINATION AND MEASUREMENT OF THE POWER OF AMPLITUDE-MODULATED RADIO TRANSMITTERS

    Fig.11 (PDF)

    Si in final cine mai poate sa suporte putere, sa citeasca mai departe. Ce este de retinut din recomandarea ITU? ( bine inteles ca tot, dar numai citeva idei ar fi cele ce urmeaza)

  • O masuratoare corecta de putere se poate face numai unui amplificator liniar.
  • Orice wattmetru pasiv masoara puterea efectiva ( RMS). Cine spune altfel minte!
  • Pentru purtatoare RF modulata cu semnal sinusoidal, puterea la virf de modulatie (PEP) se poate calcula daca se cunoaste puterea efectiva.
  • 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. Alura unui semnal cu modulatie vocala este redata in figura urmatoare.

  • Fig.12

  • S-a inventat compresia de dinamica in audio si chiar in radiofrecventa. In aceasta situatie raportul puterii rms /pep creste pina la 60-70 %. Alura unui semnal cu modulatie vocala compresat este redata in figura urmatoare.


    Fig.13

    Citeva cuvinte despre Wattmetre. Ca si in alte domenii , toata lumea se pricepe si toata lumea face watmetre( fac vorbire si despre amatori dar si despre firme producatoare).

  • Majoritatea acestor produse sint fabricate cu linii paralele care se termina pe o rezistenta de sarcina. Aceasta este cea mai nefavorabila solutie pe care o poate adopta cineva, deoarece tensiunea la capetele liniilor si implicit deviatia acului instrumentului integrator, LA PUTERE CONSTANTA. cresc pe masura ce frecventa creste [ e = -L* di/dt ] . Un astfel de aparat nu poate fi etalonat in putere efectivadecit in cazul in care este folosit la o singura frecventa de lucru, fixa.
  • O alta categorie sint watmetrele care in loc de linii folosesc transformatoare de radiofrecventa executate pe toruri de ferita [ U2 = n*U1 ]. Infasurarea secundara este conectata la rezistente de sarcina neinductive. Aceste aparate asigura, la putere constanta, o indicatie destul de uniforma in gama de frecvente pentru care este fabricat torul de ferita. Inconvenientul acestor aparate este acela ca necesita compensarea partii reactive a puntii de masura, ceea ce nu este chiar la indemina ori si cui, dar o data pus la punct, un astfel de watmetru satisface necesitatile curente ale radioamatorului, aceea de a arata puterea efectiva.

    Cum arata citeva astfel de watmetre comerciale se vede in figura 14. iar analiza lor este prezentata de revista QST. Atentie insa la cele clarificate anterior!!!


    Fig.14

    Totusi Wattmetrul adevarat ramine "Bird"-ul. Cum a inceput istoria lui? Simplu.

    Intii a fost construit strabunicul lui Bird care a revolutiomat tehnica masurarii puterii in liniile de radiofrecventa, utilizind drept traductor al curentului de radiofrecventa din linia de forta un transformator de radiofrecventa bobinat pe aer a carui infasurare secundara este insasi rezistenta de sarcina a puntii de masura iar comutarea treptelor de putere masurate se facea cu un mecanism cu came care apropia sau indeparta capul de masura de linia de radiofrecventa de forta modificind "intrefierul". Linia de captare este confectionata din trei infasurari, care, prin modul de conectare anuleaza componenta "reflectata" , instrumentul masurind numai componenta "directa". Pentru masurarea puterii reflectate, capul de masura se roteste cu 180 grade. Fotografia strabunicului lui Bird este redata in Fig.16 iar schema in Fig.17


    Fig.16


    Fig.17

    Acest Wattmetru, pe care, in gluma, Morel-4x1ad l-a botezat strabunicul lui Bird, cu numai trei capete de masura acopera o gama de frecvente de la 2MHz la 1000Mhz in patru trepte de putere, de la 10W la 1000W RMS (50-100-500-1000W sub 30 MHz si 10-50-100-500 W peste 25 MHz.). Instrumentul de masura are ca si la Bird, 30 microamperi cap de scala. In figura 18 se vede placa de timbru de pe cutia aparatului.


    Fig.18

    De aici, pentru cresterea clasei de precizie, a aparut "Bird"-ul care funcioneaza pe acelasi principiu cu strabunicul sau, dar spre deosebire de el, are cca 40 capete de masura fixe, cu care acopera intregul spectru de frecvente si tot domeniul de puteri, pe intervale mult mai restrinse decit predecesorul lui. Fotografia 19 reda modelul Bird 43, care este varianta universala (buna la toate). Exista o serie de modele cu aplicatii dedicate si de aceea mai putin cunoscute la noi. Mai multe informatii despre familia watmetrelor Bird se pot gasi in internet. Singura precizare pe care o mai fac este aceea ca "Bird"-ul, chiar si la mina a doua, este un aparat foarte bun, care masoara puterea efectiva (RMS) , dar este scump din cauza capetelor de masura dedicate pe intervale mici de putere si ecart de frecventa.


    Fig.19

    Drept concluzie: toate aparatele pasive masoara putere efectiva (rms), dar inainte de a cumpara un model sau altul repetati in gind ce ati citit pina acum.

    Legea lui Murphy: Momentul in care te decizi sa cumperi ceva coincide cu momentul in care refuzi sa mai gindesti.

    P.S. Alte Definitii ale Puterii:

    1. Puterea consumata: puterea consumata în circuitul anodic (sau de colector) al etajului final.
    2. Puterea la vîrf de modulatie (a unui emitator radio): puterea medie furnizata liniei de alimentare a antenei de catre un emitator în timpul unui ciclu de radiofrecventa, corespunzatoare amplitudinii maxime a anvelopei de modulatie în conditii normale de lucru.
    3. Puterea medie (a unui emitator radio): puterea medie furnizata liniei de alimentare a antenei de catre emitator în timpul unui interval de timp suficient de lung în comparatie cu componenta de frecventa de modulatie cea mai joasa, luata în conditii normale de lucru.
    4. Puterea la purtatoare (a unui emitator radio): puterea medie furnizata liniei de transmisie a antenei de catre un emitator radio în timpul unui ciclu de radiofrecventa luata în conditii de nemodulare.

    Aceste definitii din legislatia Romaneasca sint date de AGENTIA NATIONALA PENTRU COMUNICATII SI INFORMATICA = INSPECTORATUL GENERAL AL COMUNICATIILOR = REGULAMENTUL DE RADIOCOMUNICATII PENTRU SERVICIUL DE AMATOR DIN ROMÂNIA 03 Iunie 1992 in Cap II = Definitii iar puterile pe clase de autorizare sint prezentate in anexa 2:


    Anexa 2

    Dupa cum puteti constata si dumneavoastra , in anexa 2 se introduce un nou termen, Puterea de iesire maxima (W), termen a carui definitie nu exista in Capitolul 2 al Regulamentului. Cum se interpreteaza prevederile regulamentului vis a vis de definitia puterii pe care am incercat sa o clarific in cele de mai sus?

    Retineti deci ca in definitiile 2, 3 si 4 din capitolul II se face vorbire de puterea efectiva in timp ce in anexa 2 este vorba de puterea la virf de amplitudine!!!

    Parerea mea este ca prin prisma prevederilor regulamentului de radiocomunicatii in vigoare, o statie de redioemisie categoria a II-a are dreptul sa utilizeze un transceiver de 100 W PEP in regim CW key down, adica are voie sa trimita spre antena, in regim de modulatie vocala fara compresor de dinamica, o putere efectiva de cca. 35W [ cazul transceiverului Yaesu FT-1000 MP ].

    Si acum intrebarea fatala : cu ce sa masoare radioamatorul, acasa , puterea la virf de amplitudine cind toate " power-metrele " masoara putere efectiva?

    Care este parerea dumneavoastra ?

    Gheorghe Andrei Radulescu YO4AUP

    Articol aparut la 31-5-2005

    21059

    Inapoi la inceputul articolului
  • Comentarii (9)  

  • Postat de gheorghe andrei radulescu - YO4AUP la 2005-05-31 11:57:58 (ora Romaniei)
  • articolul publicat in qst despre wattmetre poate fi citit in extenso la urmatoarea adresa http://www.palstar.com/qstWM150.pdf.
    cititi-il cu rabdare. 73 andrei, yo4aup

  • Postat de TinPo - la 2005-05-31 13:13:02 (ora Romaniei)
  • Felicitari pentru articol!! Cind am inceput sa-l citesc ,am zis ca in sfirsit a avut cineva timp si bunavointa sa inceapa sa scrie concis si sintetic , la nivelul necesar, probleme teoretice cerute de programa de examen. Aceste chestiuni teoretice se gasesc raspindite prin cursuri, carti de specialitate, articole bune in reviste etc..Folosind documentatie free de pe Internet se poate completa textul cu poze foarte clare si sugestive cu aparatura si dispozitive pe care majoritatea tinerilor si mai putin tineri nu au unde sa o vada , daca nu lucreaza in domeniu sau nu au acces prin PCR (pile ,cunostiinte ,relatii) Din pacate ,nu cunosc un material scris in limba romana care sa prezinte pe format electronic ciclul complet de teme de examen.Am observat citeva incercari reusite ( Clubul Cavalerilor Sacele) dar cred ca ar trebui sa ajungem in final la un CD care sa cuprinda teoria la toate capitolele si temele.Partea a doua , intrebari posibile cu raspunsuri corecte(argumentate si comentate ,unde e cazul), ca la examenul de circulatie.
    Mai scurt : Am terminat un liceu ( toata lumea ar trebui sa-l termine Hi!!)am nivelul minim de cunostiinte de fizica (electricitate) si matematica. Vreau sa apuc de radioamatorism.Imi procur un CD cu tot ce e nevoie si il studiez. Nu mai umblu dupa n-shpe articole ,carti care nu s-au reeditat de 20-30 de ani, etc...Dupa o perioada de studiu, asimilez si incerc sa raspund la partea a doua a CD -ului cu intrebari posibile de examen.Daca chestionarul cuprinde 100-200 de intrebari la care stii sa raspunzi si le-ai inteles , se poate considera ca ai un bagaj suficientpentru clasa respectiva. La nivel de amatori cred ca este suficient,cei care vor sa aprofundeze,mult succes inainte, cei carora le place " la nebunie", facultatea ii asteapta cu portile deschise.
    Nu imi place finalul polemic , dar asta nu inseamna ca problema nu exista si nu e corecta.Cel mai bine este sa nu dai niciodata ocazia sa-ti vina IGCTI sa -ti masoare nimic pe acasa,asta inseamna lipsa perturbatiilor si mai ales lipsa invidiei intre "amici".Cred cu tarie ca este singurul loc unde IGCTI ar trebui sa se implice.In rest ar trebui sa-si vada de partea profesionala a problemei.Slava Domnului , pe masura ce trece timpul , au si vor avea tot mai multe probleme serioase, reale la nivel profesional de urmarit.Multe lume e patita cu aiureala din fiecare an cu evidentele la taxe de folosinta spectru ......Puterea disponibila in radioamatorism este conditionata de bun simt, posibilitati materiale,conditii de lucru locale etc.. etc.. si de Regulament!!

  • Postat de Tony Ivanovici - la 2005-05-31 13:32:47 (ora Romaniei)
  • Excelent material ! Mi-a fãcut o plãcere imensã sã-mi reamintesc noþiunile de bazã ale electrotehnicii , învãþate acum 40 de ani.Bravo !

  • Postat de Traian - YO9FZS la 2005-06-06 19:44:06 (ora Romaniei)
  • Articol tehnic excelent, cu toate ca banuiesc ca 90% dintre cititori au trecut rapid peste partea cu integralele, hi.
    De nota zece. Tnx si felicitari.
    De obicei raspunsurile la articole se opresc aici, la felicitari.
    Eu continui insa, calitatea articolului respectiv o merita cu prisosinta, la fel si autorul, cel putin din respect daca nu ca apreciere reala, si YO4AUP chiar ne si solicita parerea.
    Deci....

    Trebuiesc facute cateva remarci si date si raspunsurile la problemele expuse si la intrebarile foarte interesante ale autorului.
    "Puterea de iesire maxima" din anexa 2 din regulament nu specifica tipul MARIMII FIZICE ci pur si simplu limita maxima autorizata (sau admisa, permisa) a fi folosita, ce nu trebuie depasita de catre statiile din fiecare categorie. Este o restrictie aplicata. Puterea maxima autorizata a fi folosita de catre o statie de clasa a II-a in benzile de HF este de 100W. Intradevar, nu se specifica daca 100W PEP sau 100W 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?
    Este simplu: este implicit. In primul rand, fiind specificatie maximala, implica in mod evident puterea de varf, deci PEP. In al doilea rand, chiar numai privind 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.
    In cazul nostru specificarea puterii medii sau efective in cazul transmisiilor SSB nu ar avea semnificatie reala, puterea medie sau efectiva depinzand de caracteristicile semnalului modulator (voce in cazul SSB dar pot fi incluse aici si alte tipuri de semnale modulatoare). Echipamentele destinate transmiterii acestor semnale liniare sunt specificate in ceea ce priveste puterea de iesire prin valoarea PEP, valoare la care ar trebui intotdeauna asociate specificatiile de liniaritate corespunzatoare, indiferent ca este vorba despre emitatoarele de radioamator sau de cele destinate uzului comercial/profesional. In cazul FM nu exista dubii 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, caci nu este o intamplare...).

    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 care-i este PERMISA/AUTORIZATA a fi utilizata, apropo de anexa 2 mentionata anterior...].
    Raspuns: aceeasi ca si in cazul in care ar fi folosit un "home made", 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 caz de "probleme", in acelasi mod in care lipsa unei indicatii precise a frecventei emitatorului nu poate scuza transmiterea in afara benzilor alocate!
    Ceea ce poate induce in eroare este afirmatia din final 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 este de fapt in mod corect specificat anterior chiar in articol, si care afirmatie citita la sfarsit in contextul respectiv poate induce usor in eroare, mai ales pe acei cititori care de la jumatatea articolului si pana la sfarsitul lui au si uitat deja de mentiunea "powermetre PASIVE".
    Ar trebui spus si de ce? - Simplu: pentru a putea masura cat mai 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, D/A si eventual DSP si/sau CPU pentru cele cu procesare digitala direct din RF).
    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 powermetre PEP veritabile spre comparatie cunosc deja acest lucru. Exista si powermetre termice ce masoara puterea efectiva prin cantitateta de caldura disipata pe o sarcina, exista si ampermetre de RF, dar mai rar utilizate acum.

    Ca o alta observatie, dupa unele opinii, in functie de caracteristicile vocii si ale echipamentului, raportul PEP/putere medie in SSB poate ajunge si la 6:1 si chiar la 10:1!
    [Chiar si documentatia ITU specifica raportul de puteri medie/PEP de 0,1, respectiv diferenta de 10dB].
    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 mare (deci calitate 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. 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"...

    Practic, "moda" PEP a fost determinata de folosirea cu preponderenta a amplificatoarelor liniare, precum 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 sau chiar a inputului.

    Transceiverele moderne si bineinteles inclusiv FT1000MP includ powermetre active, powermetre ce indica PEP. Cat de bine, cu ce precizie o pot face, asta este cu totul altceva, v. si recenziile QST care sunt foarte interesante si edificatoare in acest sens.
    Asa ca putem sta linistiti: facand abstractie de precizia lui, atunci cand indicatia powermetrului transceiverului FT1000MP ajunge la 100W in SSB, emitem de fapt cu 100W PEP, nu cu 100W putere efectiva, nici cu 300W PEP si nici cu 1000W PEP (poate ca unii si-ar fi dorit asta totusi...)!!! Daca dorim o putere efectiva mai mare, pastrand acelasi nivel de 100W PEP, folosim atunci compresorul de dinamica. Acesta este raspunsul la intrebarea din incheierea articolului.

    Ca rezultat evident, regulamentele nu ne permit comunicatii (sau alte aplicatii, ex. radar) in impulsuri de 100 kW amplitudine si factor de umplere de 0,001, chiar daca asta ar inseamna doar 100W putere medie...
    Trebuie mentionat ca in cazul unui singur ton continuu, indicatiile pep/efectiv/mediu coincid si in acest caz particular folosirea powermetrului pasiv este fezabila.

    Exista si alte motive tehnice intemeiate care justifica abordarea PEP.
    Sa nu uitam ca in urma cu multi ani se specifica inputul maxim admis, deci o valoare medie. Acum majoritatea tipurilor de transmisiuni uzuale necesita utilizarea de amplificatoare liniare si lucrurile stau altfel. In special in cazul transceiverelor, puterea de iesire este acum limitata in practica de distorsiunile de intermodulatie admise si de perturbatiile generate, dar exista si limita maxima specificata explicit. Distorsiunile IMD se manifesta in special la varfurile de putere, deci la varf de modulatie in cazul nostru. De aceea interesul este de a cunoaste si de a masura, iar autoritatile implicate de a stabili limitele pentru, PEP, asa cum s-a explicat.
    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 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...

    Autorul nu o spune dar ne lasa sa intelegem ca de fapt problema respectiva de la sfarsitul articolului se pune in mod real in unele cazuri ale aparaturii home made, de exemplu in cazul lipsei unui powermetru si a citirii indirecte a puterii de iesire a unui amplificator prin masurarea puterii input (prin citirea curentului anodic de exemplu) care este o putere medie. Cu alte cuvinte, cand transmitand voce SSB, curentul anodic al finalului fiind de 300mA la 1000V tensiune anodica, inputul este de 300W (deci 300W putere medie...) dar cat este oare puterea PEP out?!
    Va amintiti acum de 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 cred unii- si realizati adevaratele ei semnificatii?! Semnificatia negativa este exprimata anterior, 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.
    Este interesant de observat ca, dat fiind faptul ca raportul dintre PEP si puterea medie poate ajunge la 10:1 in cazul SSB, componentele active folosite sunt deci capabile de puteri de varf importante, iar in cazul amplificatoarelor liniare, specificarea puterii de iesire fara a specifica o limita impusa a IMD sau IMD realizate sau garantate nu mai are sens! Acesta este motivul pentru care este posibil ca unii utilizatori necunoscatori sa intervina la reglajele interne ale echipamentelor, obtinand cresteri ale puterii de iesire, dar fara a lua in consideratie problema distorsiunilor IMD si nici posibilitatea aparitiei in timp a unor defectiuni (amplificatorul de putere, sursa, filtrele de la iesirea TX, antenna tuner, circuitele de comutare), desi experienta demonstreaza ca o crestere a puterii de iesire cu 20% este dificil de sesizat la corespondent si este oricum mai putin eficienta decat un compresor de dinamica bun sau o combinatie buna de voce/microfon/Tx...

    In legatura cu powermetrele Bird, cunoscutul model 43 se fabrica si in versiune cu citire PEP (Bird 43P, care este bineinteles de tip activ, contine un circuit electronic cu CI alimentat din baterii de 9V) ca si alte modele ale firmei, iar explicatia faimei lor nu este neaparat precizia (care de fapt nu este chiar 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, provenind in numar mare de la utilizatorii militari, fiind un instrument excelent, fiabil, robust si mai ales extrem de versatil, lucru constatat si de subsemnatul. Nu este NRT de la R&S dar mai ales nici CB fabricat in China...

    Powermetrul nu este singurul dispozitiv destinat masurarii puterii de RF. Un analizor spectral sau osciloscop digital modern, un voltmetru selectiv sau un voltmetru de banda larga "true RMS" impreuna cu o linie de esantionare o pot face deasemenea, uneori destul de precis in gama lor de frecventa.

    De mentionat pentru cei ce obisnuiesc sa specifice puterile "exacte", sau "la zecimala", de genul "22W out", ca o precizie totala garantata sub 5% este considerata buna chiar si pentru powermetre profesionale ce costa mii de Eu iar o diferenta de putere de 1 dB este de obicei greu de sesizat la receptor. Pentru powermetrele comerciale 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$, suma din pacate inca mare pentru multi dintre noi, sau despre powermetrele unor transceivere, chiar si ale celor de peste 3000$...

    Ca o parere personala, ca o paralela la intrebarea din articol 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!
    RFI extrem de puternic se poate genera, fara a putea fi justificat in vreun fel, cu mai putin de 10W, sau se poate lucra linistit si fara a deranja cu 1,5 kW (constatari personale, reconfirmate de de mai multe ori). Aceeasi observatie este valabila pentru IMD si puterea de iesire; exista amplificatoare liniare care la 1 kW out genereaza IMD de valori absolute mai reduse decat multe dintre transceiverele cu alimentare la 14V si 100W out. Ceea ce conteaza este pana la urma calitatea aparaturii si mai ales a operatorului, ca si evitarea pe cat posibil a perturbatiilor prin folosirea puterii minime necesare si/sau rezolvarea amiabila a posibilelor deranjamente. 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% si cu 1000 Eu pret pe factura,...discutii in general inutile si neproductive.

    Toate cele bune,
    73,
    Traian, YO9FZS

  • Postat de gheorghe andrei radulescu - YO4AUP la 2005-06-08 12:58:10 (ora Romaniei)
  • draga traian,yo9fzs,
    multumesc pentru completarile aduse articolului meu. cred ca putem inversa titlurile,sa-i spunem completarii articol si articolului completare. multumesc pentru atentia acordata, 73,andrei,yo4aup.

  • Postat de bodu alin - INTREBARE la 2006-02-11 11:55:45 (ora Romaniei)
  • buna ziua !
    ma numesc bodu alin.
    va rog frumos sami trimiteti si mie o schema electrica
    aunui generator electric si a unei turbine eoliene.
    si pe langa acestea daca nu va suparati ceva
    documentatie referitoare la acestea.
    va rog mult de tot!
    va multumesc pentru intelegere.

  • Postat de dragomir augustin - la 2006-12-17 22:15:22 (ora Romaniei)
  • Foarte bun articolul,clar,concis.

  • Postat de Theodor - TH la 2007-02-04 18:41:17 (ora Romaniei)
  • Articolul este destul de bun cred pentru cei avizati, as vrea sa aflu metoda de calibrare a unei statii de 4W in FM, cu 40 de canale, CB 27MHz cu o 1 antena , avand un aparat Wattmetre ca cele din figura 14, mai de jos,Reflectometru MIDLAND 23-505,

  • Postat de ion - YO8RXK la 2007-09-16 22:45:52 (ora Romaniei)
  • Ma bucur ca si CB -istii sunt interesati de articolul dumneavoastra.Cred ca nu sunt prea multi investitori in aparatura de masurare a puterii transceiver-urilor.Motive sunt multiple!73!!

    Scrieti un mic comentariu la acest articol!  

    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "Puterea in radioamatorism"
    Comentariul trebuie sa se refere la continutul articolului. Mesajele anonime, cele scrise sub falsa identitate, precum si cele care contin (fara a se limita la) atac la persoana, injurii, jigniri, expresii obscene vor fi sterse.
    Comentariu *
     
    Trebuie sa va autentificati pentru a putea adauga un comentariu.


    Opiniile exprimate în articole pe acest site aparţin autorilor şi nu reflectă neapărat punctul de vedere al redacţiei.

    Copyright © Radioamator.ro. Toate drepturile rezervate. All rights reserved
    Articole | Concursuri | Mica Publicitate | Forum YO | Pagini YO | Call Book | Diverse | Despre Radioamator.ro | Contact