О диванных и кухонных экспертах в области радиосвязи

К одному из моих давно размещённому на Youtube видео, снятому за кухонным столом

пришёл такой своеобразный комментарий:

Александр Иванович Труханов
Толково объясняет, убедительно, но вот только неправильно. Совсем. За кухонным столом можно выступать экспертом, но вот в действительности в лесу очень честно провёл проверку каналов Алексей Игонин, частота 27 МГц оказалась практически некудышной. Реальное спасибо мужику и его ассистентке Марине, а вы вылезайте из-за стола и покажите нам видео на пересечённой местности, желательно сравнив на деле частоты 136-174 и 400-470 МГц. https://www.youtube.com/watch?v=Fmykia-0jKw

В этой статье я хотел бы ответить на этот комментарий.

Начну с "кухонного стола". Если у человека есть профильное образование (у меня - ФизФак и аспирантура МГУ), опыт работы в данной области (я 3 десятилетия организую разработку и производство в России портативных радиостанций, антенн...) и стремление доводить до аудитории объективную информацию (никто пока не смог мне привести аргументированные доводы против того, о чём я говорю в видео или пишу в статьях; критика - которая встречается - не конструктивна и сводится либо к "не может быть", либо к откровенным подтасовкам от конкурентов - продавцов импортных радиостанций - и связанных с ними как бы "независимых" блогеров).

Так что то, что этот ролик я снял за кухонным столом - не делает из меня "кухонного эксперта".

За последние три десятилетия я провёл в различных - далёких от кухонного стола - условиях сотни тестов работы разнообразных радиостанций в самых разных (город-поле-лес-реки-озёра...) условиях. В последние пару лет стал делать видеообзоры и выкладывать их в канале на Yotube - там на сегодняшний день больше сотни материалов, преимущественно - тесты раций разных диапазонов частот в условиях плотного леса.

Приведу несколько сделанных за последнее время наиболее на мой взгляд интересных тестов работы раций разных диапазонов частот - cb - 27 МГц (раций нашего производства), 145 МГц и 433-446 МГц (импортных, разных производителей - как недорогих Baofeng-ов, так и дорогих профессиональных радиостанций Motorola, как с обычным уровнем мощности передатчика 5-6 Вт, так экстремально мощных - 24 Вт в VHF/ 20 Вт в UHF раций LEIXEN UV-25D с эффективными длинными антеннами).

Начну с проведённого в сентябре 2021г совместно с представителями заказчика (фирмы, планирующей для работы в лесу рации 27 МГц нашего производства и желающей убедиться, что они обеспечивают в лесу более дальнюю и стабильную радиосвязь, чем имеющееся у них оборудование - 40 Вт-ная базовая Motorola  и переносные 7 Вт-ные UHF (400-470 МГц) рации) теста работы раций разных диапазонов частот в плотном мокром (дождь) лесу:

Ещё один пример того, как я "вылез из-за кухонного стола" и принял участие в тесте работы в лесу большого количества портативных раций разных диапазонов частот разных производителей:

На мой взгляд интересен тест работы раций разных диапазонов частот на расстоянии до 10 км в тяжёлых условиях связи, сочетающих полосы городской застройки, оживлённые автотрассы с полосами леса:

Интересно сравнение работы в плотном лесу рации диапазона 27 МГц Штурман-180 с ультракомпактной 14-см антенной и экстремально мощной - 24 Вт в VHF - рации LEIXEN UV-25D с тактической 124-см антенной:

Когда в лесу непролазные сугробы - я тоже ухожу в отрыв от кухонного стола:

И даже в сильные морозы иду в лес сам и тащу за собой несчастных ассистентов:

Так что пожелание автора комментария "вылезайте из-за стола и покажите нам видео на пересечённой местности" вояд ли уместно...

Теперь разберём ту часть комментария, которая относится к "честно проведённому" тесту Алексея Игонина.

Я уважаю этого блогера - считаю его наиболее квалифицированным и интересным из числа блогеров-радиолюбителей.

Вот только слова "честно", "объективно" и "корректно" к данному тесту применить не получается.

Вкратце: он проверил работу раций с высоких точек, холмов (редкий сосновый бор без подлеска бывает только на холме - сосны не терпят низин), в видео Алексея показана и местность между точками теста - низина с низкорослой растительностью.

Приведу 3 скрина экрана из видео проведённым им теста, на которых хорошо виден характер рельефа:

Стартовая точка теста расположена на холме (редкий сосновый бор без подлеска бывает только на холме).

А вот местность между контрольными точками - низина с низкорослой растительностью.

Заключительная точка теста - опять же высокое место.

Т.е. в тесте Игонина радиоволна распространялась над лесом, а не по лесу - в таких условиях у диапазона 27 МГц нет преимущества над диапазоном 145 МГц.

Алексей Игонин в ходе теста много говорит о том, что "причина", по которой ошибочно /по мнению Игонина/ думают, что низкочастотные рации в лесу работают лучше высокочастоных - это то, что "низкочастотные радиоволны лучше огибают препятствия".

Да, в силу законов дифракции радиоволна не может обогнуть препятствие, превышающее длину волны. В диапазоне 27 МГц длина волны 11 метров, в диапазоне 145 МГц - всего 2 метра, в диапазоне 433-446 МГц - только 70 см.

Разумеется, в условиях перепада высот низкочастотные радиоволны имеют в силу этого (законов дифракции) определённое преимущество (лучше огибают неровности рельефа и плотные группы деревьев).

Но это далеко не главная причина, по которой дальность в лесу у низкочастотных раций гораздо выше, чем у высокочастотных.

При работе в реальном плотном лесу из-за диэлектрического нагрева (межмолекулярное трение полярных молекул воды, входящих в состав коры, веток, стволов деревьев, летом - зелени, зимой - снега на ветках) мощность высокочастотного сигнала поглощается в десятки тысяч, а порой (зависит от плотности леса и характера растительности) сотни тысяч раз сильнее, чем низкочастотного.

Типичная разница в уровне поглощения плотным лесом излучения на частоте 27 МГц и 145 МГц - 40-45 дБ - это 10000-30000 раз по мощности, а между 27 МГц и 433 МГц - около 50 дБ (зависит от плотности и характера растительности) - т.е. на частоте 433 МГц мощность сигнала поглощается плотным лесом примерно в 100 000 раз сильнее, чем на частоте 27 МГц.

Главный фактор, имеющий определяющее значения для связи в условиях плотного леса - это уровень поглощения мощности радиоизлучения, который резко нарастает с ростом частоты.

Важный фактор некорректности теста Игонина в том, что он использовал с одной стороны Штурман-90 (но не с предназначенной для дальней связи антенной флекс с противовесом, а с предназначенной для ближней связи 14-см антенной - даже более короткой по физической длине, чем антенны проверяемых моторол); с другой же стороны проверялся не Штурман - а Stabo xh9006e - сильно уступающий Штурману по всем параметрам приёмо-передающего тракта и эффективности штатной антенны.

Часто Алексей Игонин повторяет и тезис о том, что у компактных антенн в диапазоне 145 МГц меньше коэффициент укорочения, что делает их более эффективными, чем компактные антенны в диапазоне 27 МГц.

Да, коэффициент усиления компактных антенн диапазона 27 МГц из-за гораздо более значительной степени укорочения относительно полноразмерных антенн действительно меньше коэффициента усиления высокочастотных антенн сопоставимых габаритов.

Но антенна быват - при сходных габаритах - разные. Частично более высокая степень укорочения в компактных антеннах производства КБ Беркут компенсируется их узкополосностью (в диапазоне 27 МГц антенны КБ Беркут имеют полосу от 1 МГц до 1,5 МГц против 40 МГц - типичной ширины полосы компактной  (136-174 МГц)  антенны) и хорошими резонансными характеристиками.

За рубежом пока ещё не научились делать хороших компактных диапазона 27 МГц - посмотрите тест измерения эффективности зарубежных компактных cb антенн и отечественных (производства КБ Беркут) - огромная разница в измеренном приборам уровне эффективности (на вход прибора при работе Штурмана-180 с 33-см антенной флекс с противовесом пришёл сигнал с уровнем мощности в 31,6 раз более высоким, чем при работе импортного Алана 42 со штатной 20 см антенной):

К сожалению, это стандартная ситуация, когда пытающиеся доказать "отличную работу" высокочастотных раций в лесу используют для доказательства этого связь с высоких точек, холмов - когда радиоволна распространяется над лесом, а не по самому лесу.

У неискушенных зрителей создаётся впечатление, что такие рации отлично подходят для леса, но потом покупателей VHF/UHF раций ждёт разочарование, когда в реальном лесу после 1,5-2 км связь обрывается...

С уважением, генеральный директор Конструкторского Бюро Беркут Сергей Слинкин.

• 

Видео советы

Зимний тест работы в лесу радиостанций разных диапазонов частот:

Тест работы в лесу раций диапазонов 27 МГц, 145 МГц, 433 МГц:

Тест работы в лесу раций разных диапазонов частот: