Радиостанция Zastone ZT-A19: измерение характеристик

в 15:13, , рубрики: Носимая электроника, радиоволны, радиолюбительство, радиосвязь, Радиотехника, радиоэлектроника, Электроника для начинающих

Недавно я приобрел носимую радиостанцию Zastone ZT-A19. После изучения разных форумов, отзывов и обзоров, мне показалось, что эта радиостанция будет хорошим компромиссом цена-качество. Такой вывод я сделал опираясь в большей степени на отзывы о самом бренде нежели об этой конкретной модели. И в то время, и теперь обзоров именно на радиостанцию Zastone ZT-A19 в интернете крайне мало, и поэтому я решил собственноручно измерить характеристики радиостанции и поделиться ими, как говорится, с населением. Пользовался я любительским прибором — КСВ метром SW-33, также заказанным в одном популярном интернет магазине. В своем эксперименте я измерял две характеристики: выходную мощность самой радиостанции и КСВ штатной антенны в диапазоне частот. Результаты моего исследования смотрите ниже.

Радиостанция Zastone ZT-A19

Zastone ZT-A19

Параметры радиостанции
  • Brand: ZASTONE
  • Model Number: ZT-A19
  • 10 high power
  • Frequency range: 400 — 480 MHz / 136 — 174 MHz
  • Channel capacity: 999
  • Antenna: Professional antenna
  • Capacity of battery: 2800 mAh
  • Operating voltage: DC 7.4 V
  • Impedance of antenna: 50 Ω
  • Dimensions: 125 x 56 x 31 mm

Измерение характеристик радиостанции и штатной антенны

SW-33

Параметры КСВ-метра

  • Model No. SW-33
  • Max Power: 0.1 — 100 W
  • V.S.W.R: 1.00 — 19.9
  • Frequency Range: 125 — 525 MHz
  • Power in: 5 V (micro usb)
  • Li-ion Battery: 3.7 V 500 mAh
  • In / Out Impedance: 50 Ω
  • Size without Socket: 25 x 25 x 60 mm
  • Interface: SMA Female
  • Net Weight: 160 g

Измерение мощности

Для измерений использовался любительский КСВ-метр SW-33. Характеристики КСВ-метра приведены выше. КСВ-метр имеет два разъема: входной и выходной. Входным разъемом КСВ-метр подключается к разъему антенны радиостанции. К выходному разъему КСВ-метра может подключаться 50-омный SMA резистор для измерения выходной мощности, или какая-либо антенна для измерения КСВ антенны. Измерения проводились для двух установок мощности в положении «HIGH» и в положении «LOW» в двух диапазонах частот VHF и UHF с некоторым постоянным шагом по частоте. Ниже приведены таблицы и графики измерений.

Измерение выходной мощности

VHF transmission power

UHF transmission power

Как мы видим, в диапазоне VHF радиостанция уверенно выдает заявленные 10 ватт на максимальной мощности. Однако же в диапазоне UHF выходная мощность сильно падает с ростом частоты и не дотягивает до заявленных 10 ватт.

Измерение КСВ штатной антенны

VHF SWR

UHF SWR

И в спецификации радиостанции, и на разъеме самой антенны заявлены диапазоны рабочих частот 400 — 480 MHz / 136 — 174 MHz. Тем не менее, из графиков видно, что хороший КСВ у штатной антенны бывает лишь в диапазоне 140 — 145 МГц и приближенно равен 1.50. В диапазонах 136 — 140 МГц, 145 — 160 МГц, 400 — 470 МГц КСВ, строго говоря, плохой. А в диапазонах 160 — 174 МГц и 470 — 480 МГц наблюдается зашкал прибора, то есть КСВ очень плохой.

Ниже приведены таблицы измерений:

VHF Band

UHF Band

Выводы

Мы выявили, что радиостанция не дотягивает до заявленной мощности. Качество настройки штатной антенны на заявленные диапазоны частот оставляет желать лучшего. Однако, не следует думать, что эта радоистанция плохая. Думаю, если провести аналогичные измерения для какой-либо другой радиостанции, например Baofeng UV-5R, то результаты будут аналогичные или даже хуже. Но таких тестов я не проводил.

Понятно, что обеспечить выходную мощность во всем диапазоне частот — задача сложная с точки зрения радиоэлектроники, также как и задача настройки антенны. И все таки, я считаю, что производитель здесь явно не доработал. Лично я просто планирую купить для этой радиостанции антенну получше, а выходная мощность меня вполне устраивает. Также призываю читателей провести подобные же опыты с другими популярными радиостанциями и поделиться результатами в комментариях.

Пояснения для тех, кто мало знаком с радиотехникой

Зачем нужен терминальный резистор 50 Ом вместо антенны при измерении выходной мощности?

Резистор в 50 Ом представляет собой идеальную согласованную нагрузку для выходного каскада передатчика радиостанции. На высоких частотах радиоволны распространяются по проводам, подчиняясь волновому уравнению, а следовательно они могут частично отражаться обратно от некоторых участков цепи, например от какого-нибудь сопротивления в линии, или индуктивности. Антенна — элемент неидеальный. Она имеет свою частотную характеристику с резонансами другими эффектами, и поэтому почти всегда антенна частично отражает поступающую в нее мощность назад в передатчик. Это явление нежелательное и даже вредное, так как во-первых, отраженная мощность выделяется в передатчике в виде тепла, во-вторых, оно снижает мощность, излучаемую в эфир. Мы же хотим сымитировать ситуацию, когда вся мощность «излучается». Поэтому вместо антенны нужно использовать резистор 50 Ом, который имитирует идеально согласованный (не дающий отражений) участок цепи.

Что такое КСВ?

КСВ, он же SWR — это коэффициент стоячей волны напряжения, который как раз и характеризует количество отражений в линии передачи. Когда линия не согласована, то в ней наряду с падающей (полезной) волной возникает отраженная (нежелательная) волна. Как мы знаем из физики, две волны идущие навстречу друг другу, образуют стоячую волну. Коэффициент стоячей волны показывает, насколько велика отраженная волна по сравнению с падающей волной. Чем КСВ меньше — тем лучше. При полном отсутсвии отражения в линии КСВ равен единицы. Хорошими считаются значения КСВ в диапазоне 1 — 2. Если КСВ очень большой, это означает, что линия не согласована, и радиоволна испытывает сильные отражения.

Что такое волновое сопротивление?

Волновое сопротивление — это соотношение амплитуд электрического и магнитного поля в линии передачи. Когда электромагнитная волна распространяется по линии передачи, то в линии чередуются максимумы напряженности электрического и магнитного поля. Поскольку напряженность электрического поля измеряется в В/м, а напряженность магнитного поля — в А/м, то если поделить одно на другое получатся Омы. Эта величина характеризует эффективное сопротивление всей линии передачи как целого.

Что такое согласованная линия?

В радиотехнике есть два стандарта согласования: 50 и 75 Ом. Стандарт 75 Ом — это коаксиальный кабель с минимальными потерями, а стандарт 50 Ом — это компромисс между минимальными потерями и максимальной электрической прочностью, которая в коаксиальном кабеле достигается при значении волнового сопротивления в примерно 30 Ом. Эти значения волновых сопротивлений, на которые и рассчитываются все радиотехнические цепи. Например, когда вы подключаете коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом к радиопередатчику, то передатчик «увидит» у себя на входе как-будто бы резистор в 50 Ом, но лишь при условии, что кабель бесконечно длинный. В действительности такого не бывает, и далее к коаксиальному кабелю обычно подключают еще что-то, например антенну. Идеальная антенна должна иметь волновое сопротивлене в 377 Ом, такое же, как волновое сопротивление вакуума, поэтому в промежутке между антенной и коаксиальным кабелем (фидером) нередко включают согласующий трансформатор, который понижает сопротивление антенны с 377 до 50 Ом ко входу передатчика. В этом случае на всех участках цепи радиоволны «видят» одно и то же волновое сопротивление, и не отражаются назад в передатчик. Кроме того улучшается и качество приема.

Если остались еще вопросы, пожалуйста, пишите в комментариях — постараюсь ответить.

Автор: Антон Ткачев

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js