Antenna Gain, S-Meter, Radio/Signal report

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BASIC FORMULAS

                     log P(out)                          log U(out)
 dB (Power) = 10 x ------------    dB (Tension) = 20 x ------------
                     log P(in)                           log U(in)

THE "dB" (DECIBEL) SCALE
Multiplying dB (as Power) dB (as Tension)
x 23 dB6 dB
x 35 dB10 dB
x 57 dB14 dB
x 1010 dB20 dB
x 10020 dB40 dB
x 1.00030 dB60 dB
x 10.00040 dB80 dB
x 100.00050 dB100 dB
x 1.000.00060 dB120 dB
(Note : dB Tension = 2 x dB Power only for same impedances)

Decibel calculation is principally for scientifics. As you can see simply
you add decibel to make complexe multiplications ... (that is logarithm).
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Les calculs de decibels sont principalement pour les scientifiques, comme
vous voyez il suffit de faire des additions pour faire des multiplications.

Examples (with dB as Power) :
---------------------------

1000  =   2 x   5 x 100  =>   3 dB +  7 dB + 20 dB  =  30 dB
      =  10 x  10 x 10   =>  10 dB + 10 dB + 10 dB  =  30 dB
      =  10 x 100       =>  10 dB + 20 dB          =  30 dB

2000  =  2  x 1000       =>   3 dB + 30 dB          = 33 dB

8 dB  =  3 dB + 5 dB     =>   2 x 3 = 6  (Gain for 8 dB is x 6)


If input and output impedances are indentical then it is also possible
the use of dB (Tension) as 2 x dB (Power), but only in this case.
./.
Si les impedances d'entree et de sortie sont identiques alors on peut
aussi utiliser les dB (Tension) comme etant le double des dB (Power).


DECIBEL FOR RADIO

For RADIO we use principally dB (Power) for transmiting antenna (Gain
in emission), and dB (Tension) in reception (for the S-Meter).
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En RADIO on utilise principalement les dB (Power) pour les antennes
(Gain en emission), et les dB (Tension) en reception (pour le S-Metre).


GAIN FOR ANTENNA (dB as Power)

Officially the reference to compute the gain for antennas is the simple
dipole (1/2 wave). Then ground plane and 1/4 wave have a lesser gain.
With Levy or End-feed it is possible to obtain 3 dB (Power x 2). With
best beam antennas or quad it is possible to obtain over 10 dB gain.

To compare horizontal antennas we use an horizontal dipole as reference
and that is "dBd" (dB dipole). And to compare vertical antennas we use
a vertical dipole as reference and that become "dBi" (dB isotropic).

With 100 watts output, with 10 dB antenna gain, that appear 1000 watts.

Unfortunatly, and unofficially, many documentations refer the gain with
the 1/4 wave antenna, that is commercial, and of course incredible ...

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Officiellement, la reference pour calculer le gain d'une antenne c'est le
simple dipole (1/2 onde). Une ground plane ou une quart d'onde a donc un
gain moindre. Avec une Levy ou une End-feed on peut obtenir 3 dB (2 fois
la puissance). Avec de bonne beam ou quad on peut arriver a plus de 10 dB.

Pour comparer les antennes horizontales on utilise un dipole horizontal
comme reference et c'est note "dBd" (dB dipole). Pour les verticales on
utilise un dipole vertical et cela devient "dBi" (dB isotropique).

Avec 100 watts de sortie, un gain de 10 dB, cela apparait etre 1000 watts.

Malheureusement, et c'est hors la loi, certains marchands referent le gain
de leurs antennes au 1/4 d'onde. C'est commercial, et sans credibilite.

GAIN FOR S-METER (dB as Tension)

S-Meter is calculated with dB (Tension) for 0.1 milli-volt on a dipole
reference for antennas. As in these conditions it remain nothing under
50 dB (Tension) the scale is divided in 9 step of 6 dB Tension), each
step is equal at gain x 2 ... over 9 that is by step of 10 dB (Tension).
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Le S-Metre se calcule avec les dB (Tension) pour 0.1 milli-volt sur un
dipole de reference pour les antennes. Comme il ne reste rien en dessous
de 50 dB l'echele a ete divisee vers le bas en 9 pas de 6 dB (Tension),
chaque pas a un gain de 2 ... au dessus de 9 c'est par 10 dB (Tension).

The real S-METER Scale
"S"=S-Meter dB (Tension) Reception signal
S-0-54 dB0.2 micro-Volt
S-1-48 dB0.4 micro-Volt
S-2-42 dB0.8 micro-Volt
S-3-36 dB1.5 micro-Volt
S-4-30 dB3 micro-Volt
S-5-24 dB6 micro-Volt
S-6-18 dB12.5 micro-Volt
S-7-12 dB25 micro-Volt
S-8-6 dB50 micro-Volt
S-9 Reference 0.1 milli-Volt
S-9 +10dB+10 dB0.3 milli-Volt
S-9 +20dB+20 dB1 milli-Volt
S-9 +30dB+30 dB3 milli-Volt
S-9 +40dB +40 dB10 milli-Volt

In other words, passing 10 watts to 100 watts you win only 2 S-meter
points, 100 watts to 1000 watts you win also only 2 S-meter points.
With 10 watts only, when there is a good propagation, you can be S-9. 
The best is not really the power, but a good beaming of your antenna.
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En d'autres mots, passer de 10 watts a 100 watts ne donne que 2 points,
idem en passant de 100 watts a 1000 watts. Et, avec 10 watts seulement,
vous pouvez etre recu a S-9 quand il y a de la bonne propagation. Le
meilleur n'est pas reelement la puissance, mais une bonne directivite.

And as modern equipments sensibility is often better than 0.2 micro-volt
then it is possible to have S-0 (S-Meter zero) with radio over R-5.
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Et comme les equipements modernes sont souvent plus sensibles que 0.2
micro-volt il est possible d'avoir S-0 (S-Metre zero) avec une Radio R-5.

RADIO/SIGNAL REPORT
As you see, S-Meter is an electronic equipment to measure signals. But,
by courtesy for the other side operator, we uselly use two other scales,
that is ear subjective scales, of course regarding S-Meter indications.
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Comme vous voyez le S-Metre est un instrument electronique pour mesurer
le signal. Mais, par courtoisie pour l'autre operateur, on utilise plutot
deux autres echeles de mesure, plus subjectives, et basees sur l'audition,
en prenant en consideration aussi (bien sur) les indications du S-Metre.

The R/S convention (Radio/Signal) :

The subjective "RADIO" Scale
"R"=Radio ** English ** ** French **
R-1 Unreadable Incomprehensible
R-2 Distinguishable A peine comprehensible
R-3 Readable with difficultyDifficile a comprendre
R-4 Readable with no difficulty Facile a comprendre
R-5 Perfectly readable Parfaitement comprehensible

The Subjective "SIGNAL" scale
"S"=Signal ** English ** ** French **
S-1FaintS'evanouissant
S-2Very weakTres faible
S-3WeakFaible
S-4MediocreMediocre
S-5MeanMoyen
S-6GoodBon
S-7Very GoodTres bon
S-8StrongFort
S-9Very strongTres fort
S-9 Plus Over +20dB on the S-Meter Plus de 20 dB au S-Metre

Then a 5 by 5 report (5/5) is a "perfect radio" with a "mean signal",
when a 5 by 9 report (5/9) a "perfect radio" with "very strong signal".
./.
Un report de 5 sur 5 (5/5) est une "tres bonne radio" mais avec un
"signal moyen", alors qu'un report de 5 sur 9 (5/9) est egalement une
"tres bonne radio" mais avec un "signal tres puissant".


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