From 4ed4a238a807c1e3107c36e018f9126e5e81795a Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Matthias Jung Date: Sun, 9 Aug 2026 00:18:14 +0200 Subject: [PATCH] refactor: smeter --- contents/sections/s_meter.md | 15 ++++++++++++--- contents/solutions/AF101.md | 7 +++++++ contents/solutions/AF102.md | 7 +++++++ contents/solutions/AF103.md | 9 +++++++++ contents/solutions/AF104.md | 15 +++++++++++++++ contents/solutions/AF105.md | 7 +++++++ 6 files changed, 57 insertions(+), 3 deletions(-) create mode 100644 contents/solutions/AF101.md create mode 100644 contents/solutions/AF102.md create mode 100644 contents/solutions/AF103.md create mode 100644 contents/solutions/AF104.md create mode 100644 contents/solutions/AF105.md diff --git a/contents/sections/s_meter.md b/contents/sections/s_meter.md index 204c2e1..b10aa1d 100644 --- a/contents/sections/s_meter.md +++ b/contents/sections/s_meter.md @@ -1,6 +1,13 @@ -Das S-Meter eines Empfängers dient zur Anzeige der Signalstärke des am Empfängereingang anliegenden HF-Signals. -Das S-Meter unterteilt sich i.d.R. in 9 S-Stufen und einen nachfolgenden Bereich der in $\qty{+}{\dB}$ angezeigt wird. Hierbei entspricht eine Änderung um eine S-Stufe $\qty{6}{\dB}$. Ab dem S-Wert S9 werden aufgrund der logarithmischen Darstellung des Instruments stärkere Signale als S9 plus $\unit{\dB}$-Wert angezeigt. -Aus der Definition der Dezibel folgt, dass $\qty{+6}{\dB}$ einer Spannungsverdoppelung oder Leistungsvervierfachung des Eingangssignals entsprechen. Analog entspricht eine Spannungshalbierung am Empfängereingang einer Leistungsviertelung oder $\qty{-6}{\dB}$. +In der Klasse N haben wir das *S-Meter* bereits sowohl in seiner analogen Variante (Abb. [ref:a_s_meter_analog]) als auch in seiner digitalen Variante (Abb. [ref:a_s_meter_digital]) 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. + + +[picture:578:a_s_meter_digital:Nummer 2 zeigt das digitale S-Meter eines TRX] +[picture:420:a_s_meter_analog:Analoges S-Meter eines TRX] + [question:AF101] [question:AF104] @@ -8,6 +15,8 @@ Aus der Definition der Dezibel folgt, dass $\qty{+6}{\dB}$ einer Spannungsverdop [question:AA113] [question:AF102] +--- + 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 $\qty{50}{\ohm}$. diff --git a/contents/solutions/AF101.md b/contents/solutions/AF101.md new file mode 100644 index 0000000..ed9abd0 --- /dev/null +++ b/contents/solutions/AF101.md @@ -0,0 +1,7 @@ +Die Sendeleistung wird von $\qty{25}{\watt}$ auf $\qty{100}{\watt}$ erhöht und damit vervierfacht: + +$\frac{\qty{100}{\watt}}{\qty{25}{\watt}} = 4$ + +Eine Vervierfachung der Leistung entspricht einer Erhöhung um etwa $\qty{6}{\decibel}$. + +Da eine S-Stufe ebenfalls $\qty{6}{\decibel}$ entspricht, steigt die Anzeige des S-Meters um *eine S-Stufe*. \ No newline at end of file diff --git a/contents/solutions/AF102.md b/contents/solutions/AF102.md new file mode 100644 index 0000000..7f0798e --- /dev/null +++ b/contents/solutions/AF102.md @@ -0,0 +1,7 @@ +Die Sendeleistung wird von $\qty{100}{\watt}$ auf $\qty{400}{\watt}$ erhöht und damit vervierfacht: + +$\frac{\qty{400}{\watt}}{\qty{100}{\watt}} = 4$ + +Eine Vervierfachung der Leistung entspricht einer Pegelerhöhung um etwa $\qty{6}{\decibel}$. + +Da eine S-Stufe ebenfalls $\qty{6}{\decibel}$ entspricht, steigt die Anzeige des S-Meters um *eine S-Stufe*. \ No newline at end of file diff --git a/contents/solutions/AF103.md b/contents/solutions/AF103.md new file mode 100644 index 0000000..9166277 --- /dev/null +++ b/contents/solutions/AF103.md @@ -0,0 +1,9 @@ +Die Sendeleistung wird von $\qty{10}{\watt}$ auf $\qty{100}{\watt}$ erhöht und damit verzehnfacht: + +$\frac{\qty{100}{\watt}}{\qty{10}{\watt}} = 10$ + +Eine Verzehnfachung der Leistung entspricht einer Pegelerhöhung um $\qty{10}{\decibel}$. + +Ausgehend von S8 führt eine Erhöhung um $\qty{6}{\decibel}$ zunächst zu S9. Von den insgesamt $\qty{10}{\decibel}$ bleiben anschließend noch $\qty{4}{\decibel}$ übrig. + +Die S-Meter-Anzeige steigt somit von S8 auf *S9 + $\qty{4}{\decibel}$*. \ No newline at end of file diff --git a/contents/solutions/AF104.md b/contents/solutions/AF104.md new file mode 100644 index 0000000..f6802b5 --- /dev/null +++ b/contents/solutions/AF104.md @@ -0,0 +1,15 @@ +Von S7 auf S9 sind es zwei S-Stufen. Da eine S-Stufe $\qty{6}{\decibel}$ entspricht, ergibt sich zunächst: + +$2 \cdot \qty{6}{\decibel} = \qty{12}{\decibel}$ + +Zusätzlich zeigt das S-Meter noch $\qty{+8}{\decibel}$ über S9 an. Insgesamt hat sich der Empfangspegel somit um + +$\qty{12}{\decibel} + \qty{8}{\decibel} = \qty{20}{\decibel}$ + +erhöht. + +Eine Erhöhung der Leistung um $\qty{10}{\decibel}$ entspricht einer Verzehnfachung. Bei $\qty{20}{\decibel}$ ergibt sich daher: + +$\frac{P_2}{P_1} = 10^{\frac{20}{10}} = 10^2 = 100$ + +Der Funkamateur hat seine Sendeleistung somit um den Faktor $\num{100}$ erhöht. \ No newline at end of file diff --git a/contents/solutions/AF105.md b/contents/solutions/AF105.md new file mode 100644 index 0000000..507d9ac --- /dev/null +++ b/contents/solutions/AF105.md @@ -0,0 +1,7 @@ +Von S9 auf S8 sinkt die Anzeige um eine S-Stufe. Eine S-Stufe entspricht $\qty{6}{\decibel}$. + +Eine Verringerung um $\qty{6}{\decibel}$ entspricht bei der Spannung einer Halbierung: + +$U_2 = \frac{U_1}{2} = \frac{\qty{50}{\micro\volt}}{2} = \qty{25}{\micro\volt}$ + +Die Empfänger-Eingangsspannung sinkt somit auf $\qty{25}{\micro\volt}$. \ No newline at end of file