(In)précision des S-mètres

[VE2PID Pierre]

Bonjour,

La "précision" des S-mètres dans nos radios catégorie radioamateur laisserait fortement à désirer.

La norme utilisée (venant des Collins) et adoptée par la région 1 de l'IARU est ceci: Une tension de 50 μV dans une entrée de 50 Ω est par définition S9 (-73 dBm); ensuite chaque diminution de 6 dB doit correspondre à une unité S en moins.

Or il semble que peu ou pas de radios commerciales donnent l'heure juste. À preuve, voir le tableau suivant provenant du laboratoire de l'ARRL et reproduit dans QST. Aucun des 4 appareils ne donne le S9 à 50 μV, et pour une même radio, on a des différences de comportement dans la lecture du S pour une chute de tension qui n'est jamais de 6 dB par unité S!

Certains OMs parlent plutôt de 'guess-meters'...

[VE9MDB Matthieu]

Si l'on se fie à ce tableau, le FT-857D est donc trop généreux sur le S-meter

Dans le fond, la lecture du S-Meter n'est pas importante... c'est la voix par dessus le bruit qui l'est ! ( SNR ).

Matt

[VA2JOT Jacques]

Salut Pierre,
                 Pour moi un S mètre permet d'abord d'aprécier visuellement la différence de la force du signal reçû entre deux stations ou plus. C'est cependant indispensable pour bien viser avec un rotor. Pour le reste, le S mètre n'étant d'aucune utilité pour la fonction la plus importante d'une radio. J'ai des oreilles pour ça  

J'ai l'habitude de calibrer mes S mètres sur mes nouveaux arrivants quand y'a moyen. L'inconvénient est que les gens sont rarement enchantés par mes rapports.  

[VE2PID Pierre]

le FT-857D est donc trop généreux sur le S-meter

En effet. Selon ce tableau, pour un même signal, quand le FT-857 indique S9, on a S7 (environ) sur le IC-7800. Comme le S9 de l'Icom est plus proche de la réalité avec son 58 μV, ça veut dire que le S-mètre du 857 est trop généreux de 2 unités S.

Tant qu'à installer un S-mètre dans un appareil, il devrait en plus être bien ajusté. Sinon, ça devient un gadget presque inutile et trompeur auquel les OMs n'accordent pas d'importance comme on le constate....

Pour moi un S mètre permet d'abord d'aprécier visuellement la différence de la force du signal reçû entre deux stations ou plus.

Et de mon côté, par simple curiosité, j'aime bien avoir une lecture objective et quantifiée venant d'un autre opérateur lorsque, dans des opérations en 'portable', je modifie la puissance, et/ou l'orientation et la polarisation d'une antenne par exemple.

À mon avis, un S-mètre bien calibré à l'autre bout est alors essentiel et serait évidemment plus significatif qu'un rapport genre 'tonne de brique', 'tempête', 't'es dans la friture' et autres expressions subjectives.

Pour d'autres usages, voir http://www.rac.ca/en/amateur-radio/operating-technical/s-meters/ . Malheureusement, comme pour beaucoup d'autres pages sur RAC, il n'y a pas de traduction française.

PS: Les rigs d'Elecraft ont des S-mètres qui  peuvent être calibrés par une procédure simple décrite dans leur manuel sans appareil supplémentaire requis.

[VA2JOT Jacques]

Des fois je me demande si on n'exige pas d'un S-mètre une précision pour laquelle il ne fut jamais conçu. A l'époque ou Ted Collins eut l'idée de mettre un indicateur de force de réception, la sensibilité des radios variait de presque 50dB d'une bout à l'autre de la bande HF. Ca prenait même un préamplificatuer sur les bandes en haut de 10Mhz. Ils pouvaient être de 30 à 40dB moins sensibles entre la bande du 160m et la bande du 10m. Si je me souviens, on le calibrait sur 14,000 Mhz. Pour être honnête, il fallait recalibrer sur chaque bande.

Un voltmètre sélectif avec filtres de 200, 1000 et 3000Hz est un instrument de laboratoire, faudrait pas essayer de les remplacer par des radios qui valent de 5 à 10 moins cher et espérer avoir la même précision.

Pour Pierre et ses opérations QRP, ces instruments sont litéralement hors de portée à moins d'être accompagné par un ou deux Sherpas

Pour les SDR, c'est une affaire de rien de mesurer la sensibilité de la radio sur chaque bande et ensuite créer une table de compensation afin de s'asurer que l'affichage du S mètre reflète la réalité peu importe la bande exploitée.

[VE2PID Pierre]

...opérations QRP, ces instruments sont litéralement hors de portée à moins d'être accompagné par un ou deux Sherpas

Pas nécessaire hi.. En portable QRP, je cherche plutôt à obtenir des rapports des autres stations concernant mon signal selon le type de montage (orientation), et non pas à en donner un.

Cependant, pour le S-mètre du KX1, j'ai constaté qu'il est plus précis que mes oreilles. Souvent, je ne remarque pas d'augmentation d'intensité d'un signal entrant, alors qu'il y a sur l'appareil une hausse d'une ou deux unités S.

Il a été calibré pour 7,040 et 14,060 MHz à l'aide un générateur de signal fournissant  1 μV et 50 μV avec une précision de ± 2 dB dans 50 Ω... ce qui rend les lectures fort probablement crédibles.

[VA2JOT Jacques]

L'oreille n'est pas un instrument de mesure fiable mais imbattable quand il s'agit de décoder du CW comme tu as pu le constater. Une fois passé un certain seul de S/N, c'est le cerveau qui devient beaucoup moins sensible aux changments lents d'amplitude.

Il a été calibré pour 7,040 et 14,060 MHz à l'aide un générateur de signal fournissant  1 μV et 50 μV avec une précision de ± 2 dB dans 50 Ω... ce qui rend les lectures fort probablement crédibles. Probablement plus précis qu'une bonne majorité des radios présentement sur le marché de la radio amateur.

De ±2dB à 2 S units, y'a une méchant écart si on considère la marge d'erreur de certains radios incluant des versions hautes en gamme.

[VE2PID Pierre]

Petit ajout concernant le calibrage des S-mètres: La norme 50 μV = S9 ne vaut que pour les fréquences sous 30 MHz.

Au-dessus de 30 MHz, on doit utiliser 5 μV = S9.

Par contre le 'pas' d'une unité S par 6 dB de variation est valable dans les deux situations.

[VE2LH Sylvain]

Pierre,
Au-dessus de 30 MHz, on doit utiliser 5 μV = S9.[/
Je ne connaissais pas cette particularité.

Je serais plutôt d'avis que les signaux captés sont plus faibles. On a alors voulu ré-ajuster la plage du S-Mètre en conséquence.
C'est une hypothèse.

Les antennes ont plus de gain mais le 'path loss' est plus élevé à mesure que la fréquence augmente.

73
Sylvain

[VE2PID Pierre]

Au-dessus de 30 MHz, on doit utiliser 5 μV = S9.... Je ne connaissais pas cette particularité.

Salut Sylvain,

C'est la norme adoptée par l'IARU (région 1) depuis 1981. Voir http://www.algonet.se/~k-jarl/ssa/IARU/smeter.html . -93 dBm correspond à 5 μV dans du 50 Ω. Même si le 6 mètres n'est pas mentionné, la norme du 5 μV semble être appliqué pour cette bande.

Je serais plutôt d'avis que les signaux captés sont plus faibles...

C'est logique. Comme les signaux sont plus faibles, il faut compenser en abaissant le seuil. J'ai corrigé mon message précédent.

[VA2JOT Jacques]

Salut,
         En passant, ces chiffres ne semblent pas concorder avec le logiciel de modélisation (RMW) qui est conçu spécfiquement pour les systèmes fixes et mobiles en V et en U et même micro-ondes. "Son" S9 est autour de -56dBm ou environ 355μV. Curieux n'es-ce pas?

Pour revenir à notre mouton.......
Je serais plutôt d'avis que les signaux captés sont plus faibles... Exact, mais le bruit, lui aussi subit exactement la même atténuation, y'a moins de sources atmosphériques et "man-made" à ces fréquences. C'est donc logique qu'ils aient abaissé le niveau de "référence" pour le S9. De façon générale, en V et en U, le plancher du bruit se trouve autour de -133dBm ou moins (plus bas) selon la largeur du filtre de bande passante.

En autant qu'on s'entend sur le fait que ce fameux point de référence pour le S9 n'a plus aucune signification en dehors du milieu radioamateur. En commercial, le design et la modélisation de systèmes radio se fait exclusivement en dBm et chez les militaires et autres usagers commerciaux du HF, ça fait longtemps qu'ils sont passés au ALE (etablissement automatique des liaisons) sans opérateur qualifié. Pour la majorité des installations, y'a même plus de façade au radio, never mind le S mètre, y'a même pas de DELs.

[VE2PID Pierre]

"Son" S9 est autour de -56dBm ou environ 355μV. Curieux n'es-ce pas?

... Si la variation de 6 dB est associée à un changement d'une unité S, l'utilité du S-mètre comme outil de comparaison de l'intensité des signaux reçus est acceptable.

Pour ce qui est du standard en μV correspondant au S9 selon les rigs, on voit qu'il faut pas trop s'y fier. Ça peut conduire à ce genre de rapport cocasse mentionné dans QST:

"You are 59 here OM, could you please repeat your name and QTH?"

[VA2JOT Jacques]

"You are 59 here OM, could you please repeat your name and QTH?"
Cocasserie beaucoup plus courante que tu penses lors de contests.

[VE9MDB Matthieu]

J'en ai entendu une comme ca sur 80M de la part d'une station va3yp ce soir!! Il a donné un 59 mais a demandé le callsign à nouveau... Pourtant j'avais bien copié l'autre station qui devait être 56 chez nous...

[VA2JOT Jacques]

J'en ai entendu une comme ca sur 80M de la part d'une station va3yp ce soir!! Il a donné un 59 mais a demandé le callsign à nouveau... Pourtant j'avais bien copié l'autre station qui devait être 56 chez nous...
Je dois admettre avoir déja vécu ça. Y'avait un épouvantable pile-up et juste pour m'amuser j'a lancé mes lettres d'appel "pour en rajouter" et la station tant solicitée m'est revenue avec mes lettres et mon rapport. Je lui ai donné son rapport et demandé quel était son call sign, je ne l'avais pas encore entendu.

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