Ha antennát veszünk, az első amit megnézünk, az adatlapja. Azon is azt keressük, hogy mekkora a nyeresége. Innentől viszont elég könnyen a marketing csapdájába kerülhetünk.

Az antenna nyeresége azt mutatja meg, hogy az antenna egy adott irányban mennyire koncentrálja a kisugárzott energiát egy referenciaantennához képest. Nem arról van szó, hogy az antenna energiát termelne vagy a betáplált teljesítményt megsokszorozná, a nyereség az irányhatás és az antenna veszteségeinek együttes eredménye.

Ezt jellemzően kétféle mértékegységgel tálalhatják, így dBi vagy a dBd kerül a szemünk elé.

Tegyünk hátrafele egy lépést, hogy mindezt megértsük, és vizsgáljuk meg, mi is az a dB (decibel).

A decibel, röviden dB, nem önálló teljesítmény- vagy hangerőmérték, hanem két érték arányát fejezi ki. Azt mutatja meg, hogy az egyik mennyivel nagyobb vagy kisebb egy másik értékhez képest.

A decibel azért hasznos, mert nagyon nagy és nagyon kis arányokat is könnyen kezelhető számokkal lehet kifejezni. Rádiótechnikában például nem kell hosszú szorzásokkal és osztásokkal számolni, az erősítéseket összeadjuk, a veszteségeket pedig kivonjuk.

Ezért a például 6 dB önmagában még nem mondja meg, hogy pontosan mit mérünk. Lehet teljesítménynövekedés, kábelveszteség, antennanyereség vagy két jelszint közötti különbség is.

Fontos, hogy a decibelben megadott mérték nem lineárisan változik, hanem logaritmikus. Ez azt jelenti, hogy a decibelérték kétszeresére növekedése nem az arány kétszeresére növekedését jelenti. A dB-ben megadott érték mögött valójában szorzók és osztók állnak, de ezzel most nem bonyolódunk. Teljesítmények összehasonlításánál például +10 dB tízszeres teljesítményt, míg +20 dB százszoros, +30 dB pedig ezerszeres teljesítményt jelent.

Kis kitérő után térjünk vissza oda, hogy mindig tudni kell, mihez viszonyítjuk az értéket. Ezért érhető tetten az antennák nyereségénél két jellemző érték, a dBi vagy a dBd.

A dBi az antenna nyereségét egy elméleti izotróp sugárzóhoz viszonyítja. Az izotróp antenna pontszerű, és a tér minden irányába homogén, azonos teljesítményt sugároz. Nyilván ilyen nincs, matematikai referenciaként mégis rendkívül jól használható.

A dBd is egy ideális antennát vesz alapul, de a dBi-vel ellentétben nem pontszerűen, hanem egy veszteségmentes, szabad térben elhelyezett félhullámú dipólhoz viszonyít. A dipól már irányítottabban sugároz, mint az izotróp referencia, ezért ugyanannak az antennának a dBi-ben megadott nyeresége mindig 2,15 dB-lel nagyobb, mint a dBd-ben megadott értéke.

A gyártók a dBi-t kedvelik jobban, egész egyszerűen azért, mert az abban megadott szám nagyobb; egy 5 dBd nyereségű antenna adatlapján 7,15 dBi szerepelhet. Műszakilag mindkét adat helyes, marketing szempontból azonban a 7,15 látványosabb, jobban rögzül az ítélet, vagy egyszerűen csak figyelmetlenségből rá eshet a választás. Azt azért megjegyezném, hogy annál az állomásnál, ahol ez határozza meg az antenna kiválasztását, valójában teljesen mindegy az a 2,15 dB.

A probléma különösen akkor jelentkezik, amikor az egyik gyártó dBd-ben, a másik dBi-ben közli a nyereséget. Egy 6 dBd-s antenna első pillantásra gyengébbnek tűnhet egy 7 dBi-s típusnál, pedig valójában az előbbi körülbelül 8,15 dBi nyereségű, vagyis kedvezőbb értéket képvisel.

Van még egy apektusa a hasonlítási alapoknak a rádiótechnikában, mégpedig az adók teljesítményének meghatározásakor. Főleg versenyek alkalmával lehet az EIRP és az ERP kifejezésekkel találkozni, melyek nem egyszerűen azt mutatják meg, hogy hány wattos az adónk. Ezek az értékek azt fejezik ki, hogy az adó, a kábel és az antenna együtt milyen erős jelet hoz létre az antenna fő sugárzási irányában.

Képzeljünk el egy lámpát. Egy hagyományos izzó minden irányba szórja a fényt, míg egy reflektor ugyanazt a fényt egy szűkebb irányba összpontosítja. A reflektorban nem keletkezik több energia, csak egy adott irányban erősebbnek látszik a fény.

Az antenna is hasonlóan működik. Nem termel többletteljesítményt, hanem a betáplált energiát bizonyos irányokba koncentrálja. Emiatt egy 10 wattos adó egy nagyobb nyereségű antennával a fő sugárzási irányban olyan térerősséget hozhat létre, mintha egy minden irányba egyformán sugárzó antenna ennél jóval nagyobb teljesítménnyel működne.

Az EIRP azt mutatja meg, hogy mekkora teljesítményű elméleti, minden irányba egyformán sugárzó antennára lenne szükség ugyanekkora jelerősség létrehozásához. Egyszerűen fogalmazva az izotróp antennához viszonyít.

Az ERP ugyanezt fejezi ki, de nem egy elméleti izotróp antennához, hanem egy szabványos félhullámú dipólhoz hasonlítja a rendszert.

Tehát mindkettő a teljes rendszer hatását mutatja, nem csak az adó teljesítményét. Az EIRP számszerűen mindig nagyobb az ERP-nél, mert más a viszonyítási alap. Ugyanaz a rádiórendszer például megadható 100 watt EIRP vagy körülbelül 61 watt ERP értékkel. Ettől a rendszer nem változik meg, csak más referencia alapján írjuk le.

Ezeknél a számításoknál általában figyelembe kell venni az adó kimenőteljesítményét, a kábel és a csatik veszteségét és az antenna nyereségét.

Csak hogy számolgassunk egy kicsit: a versenyen 100 W ERP van megengedve. 100 wattos rádió és félhullámú dipól esetén, ha a kábelveszteséget most elhanyagoljuk a dipól nyeresége 0 dBd, ugyanez 2,15 dBi, tehát ERP = 100 W, EIRP ≈ 164 W.

Ha például 1 dB kábelveszteség is van, akkor az antennához csak körülbelül 79 watt jut, így ERP máris csak kb. 79 W, EIRP ≈ 130 W.

Vegyünk viszont egy átlagos, például 6 dBd nyereségű yagit, és a 100 wattos rádiót. A kábelveszteséget hagyjuk is figyelmen kívül. A 6 dBd körülbelül négyszeres teljesítményarányt jelent, ezért 100 W x 4 = 400W_ERP és ≈ 655 W_EIRP.

Nyugalom, az már lecsengett, hogy ilyeneket írjanak általános, profinak látszani akaró versenyszabályokba, jellemzően csak QRP kategóriáknál vagy speciális esetekben írják elő ezt a számítást. Ott például már a tápvonal vagy a csatlakozások veszteséget is tényleg le kell számolni, mielőtt az – előző példánál maradva – csillapítatlan négyessel élből beszoroznánk.

Egyébként minimálisan szükséges adóteljesítményekhez is nagyon jó az ERP komplex világa, de ezt a vonalat most elengedem, sose lenne vége a cikknek.

Itt jön a képbe viszont a PEP, ami minden állomás számára meghatározó korlát. A Peak Envelope Power, magyarul csúcs burkoló teljesítmény azt mutatja meg, hogy egy modulált rádiójel a moduláció legnagyobb csúcsán mekkora teljesítményt ér el. Ez az adó kimenetén mérhető csúcsteljesítmény.

Leggyakrabban SSB-adásnál használják. Egy 100 W_PEP rádió beszéd közben a legerősebb hangcsúcsokon legfeljebb 100 wattot ad le, átlagosan jóval kevesebbet. A távírójel viszont végig ezt a teljesítményt produkálja. Ez az az érték, amit a rádió adatlapján keresünk, és ami konzekvens módon megfelel egy általános versenyek korlátainak.

Röviden tehát ha egy versenyszabályzatban a 100 W_PEP azt jelenti, hogy a rádió kimenőjelének pillanatnyi csúcsteljesítménye sem haladhatja meg a 100 wattot. Ha viszont 10 W_ERP PEP szerepel, akkor már az antenna nyereségét és a kábelveszteséget is figyelembe kell venni.

Egy kis gondolatébresztő a Jogtár gyűjteményéhez: az adóengedélyed teljesítménykorlátja miben van megadva…? Érted már, hogy mennyire gáz, hogy az anno 60 méteren „kísérletező” társaság nem tudta meglépni a licenszben foglaltakat, illetve miért óriási blamázs, hogy meg sem értette a hatóság indoklását?

Nyilván akkor épp nem csak ezen csúszott el a nagyon is nemes ügy, de a vészhelyzetben rádiózni kívánó társaság kompetenciáit tökéletesen tükrözi. Tisztelet persze a kivételnek.