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以K3为例谈S表和AGC调整

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最近BG5EHX他们做天线方向性测量,用变功率的方法测试756PRO3的S表,发现PRO3是3dB一个S,和S表的标准6dB相差很大,这促使我去考虑K3的S表问题,K3说明书上说S表按缺省的数值设置就可以了,基本上是准确的,但是我心里一直有个疑问,为什么同样地方同样天线,总是PRO3显示的噪声比K3小很多,我必须查清楚到底谁是对的。如果不对他们之间应该如何对应。

因为我的K3 AGC参数是我调整过的,比赛中有人很喜欢我这套设置参数,也有人经常问应该如何调整,聊天中试图用文字方法去说明问题,结果很难让人理解,后来画了一张图去解释这个问题,就清楚多了,正好找到网上一篇文章,有很多实测数据图表,感觉很好,顺便拿来写下这篇文章。

1 K3的S表

经过阅读两个机器的相关资料,发现ICOM的很多机器S表在9以下的时候的确是3dB一个S,而K3则是严格按照6dB的标准来设定的,S9的数值相对都是正确的的,按照开前放50μV输入信号来标定,对于PRO3来讲,它显示S1的时候,实际上比S9少24dB,而这时候K3应该显示S5!!! 差别太大了,ICOM给人的误导太厉害了。

下图所示是K3 S值和信号幅度的实测对应关系:

从图表中可见K3的S表是相对比较准的,不过K3的S表最好还是自己校准一下比较好,尤其是改变过AGC等设置之后,原始缺省数字就未必准确,标定步骤如下:

  • 选择任意一个波段,推荐用中间的波段,比如7兆,14兆,用CW或SSB模式。

  • 关闭S表的峰值保持功能,打开前放,关闭ATT,或者在菜单栏选ABS模式,这时候则要关闭前放。

  • 用信号发生器发送一个50μV的选定波段的信号,用示波器测量信号幅度,

  • 如果信号发生器信号幅度不够小,建议先测量一个大信号,然后经过适当的衰减器送给电台的天线端。

  • 调节收发信机的vfo旋钮,使信号最大,调整菜单里的Smeter OF,让S表显示等于9。

  • 改变输入信号到1μV(例如:信号发生器输出1mv,用示波器确认,然后经过1000倍衰减器输出)。

  • 调节收发信机的vfo旋钮,使信号最大,调整菜单里的Smeter SC,让S表显示在2-3之间跳动。

2 K3的AGC

大多数收发信机的AGC参数是不能改动的,而K3却提供了最大程度的自定义AGC参数,这使得K3可以被调校成听 感完全不同的两台机器,AGC参数实际上也是个众口难调的参数,所以K3此举是明智的,不过要调整AGC参数,必须先搞清楚参数的意义,平时接触的ham中,能很好理解AGC曲线的人并不太多,所以把这些名词拿来说一说也是件有意义的事情。

上图是K3 AGC缺省设置的AGC曲线,纵轴是音频信号幅度的dBv值,横轴是射频输入的幅值,单位是dBm。AGC曲线大约分成4段第一段是接近机器本地噪音的-130dBm以下的信号,这部分基本没有放大,大于-130dBm到THR定义的门限之前,信号基本上是全放大倍数放大,所谓的1:1斜率,在大于THR(门限)到-50dBm上下的地方是由SLP(斜率)控制的放大倍数,这时候音量大小和输入射频信号的幅度比例关系减小,而大约在-50dBm以上的部分趋于平缓,这部分斜率是由K3的硬件决定的,不能改变。

上图表示的是K3 SLP参数是12的时候,改变THR的值,所对应的不同实测曲线,显示了不同THR对应于不同的AGC起控点,换句话说当射频信号大于THR后,AGC开始明显压缩信号,使不同输入幅度的信号听感差别减小,这些起控点大约分布在-120到-100dBm之间,也就是说可以选择从S1-S3的范围开始起控。

这种图表达的是在THR=5的时候,不同SLP(斜率)设置的差别,可以看到SLP大了以后整个音频范围被压缩得比较窄,尤其是SLP=15时,在THR以后的声音基本上没啥差别(S3和S9+60听起来是一样响的),这时候不利于区分大信号的pileup,但是对小信号的放大比较有利。而反过来SLP选择比较小的时候,对大信号pileup区分度比较好,小信号则信噪比提高比较少。SLP的选择基本上是看你目的是处理小信号还是大信号为主。折中的选择我认为是5-8的样子,比较兼顾大小信号,但是这时候大小音量动态很大,有时候耳朵会吃不消。至于大于9+20的信号,K3的硬件基本限定了很小的放大量,甚至不放大,这种强度的信号我们平时能遇到的几率比较小,K3硬件AGC这样的设置是合理的。

K3的缺省设置是THR=5,SLP=12,这种设置偏向于小信号的收听,S2-S7的信号有一定区分度,S8以后区分度就比较小了。一般来讲,如果本地噪音比较大,那么我们可以选择大一点THR设置,这样我们可以把音量调小一点,而SLP则用小一点的数值,一方面让噪声以下的信号减小放大量(实际上是减小噪声音量),另一方面把下面压缩的空间留给上面多用一点,使得中等强度的信号有更好的区分度,建议用SLP=2-4的设置。

除了THR和SLP的设置之外,另外还有几个次要一点的参数,这里只解释一下他们的用途,而不去展开调整的方法的建议。图中上半部分是实际输入信号,这个信号模拟了信号由大变小,然后变回原来大小的状态,下半部分显示的AGC的实际响应后的对音频输出的影响。我们知道AGC通常设计为慢落快起的时间响应曲线,慢落的的第一部分就是AGC-HOLD,这个部分不做任何信号改变,只是简单延时,缺省值是0,没有延时。

而接下来一段弯曲的部分就是由AGC DCY定义的起控衰减曲线,可以选择软和硬两种,而整个衰减周期长度则由AGC-F或AGC-S来定义,AGC-F定的是AGC-fast时的响应速度,缺省120,数字越大也快,同样AGC-S定的是AGC-SLOW时的响应速度,缺省值是20,也是数值越大越快。

最后一段的时间定义的是AGC从小信号恢复到大信号时的响应速度,为了适应快起的需要,这个时间被调得比较短,而且不能人为改动。

注:本文插图来自K8ZOA的文章 Elecraft K3 Transceiver AGC Parameters and S-Meter Calibration

补充一张KE7X的K3 AGC表,这张表对实用设置比较直观,供参考:


BA4ALC/BA5CW 2014-09-30