От чего зависит дальность связи раций

Какая дальность связи?

Существует множество способов связи на расстоянии. Простейший: нужно вдохнуть побольше воздуха и громко крикнуть. Какая при этом получится дальность связи? Чем громче крикнешь - тем дальше будет слышно!

 Как ни смешно, именно в этом заключается основной принцип радиосвязи. Однако, при кажущейся простоте ответа, остается еще много нюансов, влияющих на дальность связи.

Во-первых, это острота слуха второго абонента.

Во-вторых, это помеховая обстановка (попробуйте, например, во время футбольного матча, когда забили гол, докричаться хотя бы до соседа).

В-третьих, это окружающие предметы, которые могут либо препятствовать, либо благоприятствовать связи. Бесполезно кричать из закрытого пространства, но очень хорошие результаты получаются, если кричать в один конец трубы (communication tube), а слушать с другого конца.

В-четвертых, неплохо бы кричать направленно, сложив ладони у рта, да и слушать при этом, приложив ладонь к уху. Вот только если не знаешь точно, где находится абонент, приходится вертеться волчком, регулярно повторяя "Ау".

С радиосвязью дела обстоят еще хуже.

Применяется она, как правило, там, где докричаться уже невозможно, а на таких расстояниях уже начинают проявлять себя искривление земной поверхности, солнечная активность, атмосферные явления, рельеф местности, насыщенность почвы влагой, а в городах еще и железобетонные здания, промышленные помехи, искрящие системы зажигания автомобилей и т.п.

Связь - явление временное, как говорят военные связисты. Хорошо, когда она есть. Рассмотрим, как действовать, когда её нет!

Обсудим все возможные варианты, хотя некоторые из них до слез банальны.

Первое: изменить местоположение. Если нет связи (или не устраивает качество связи) в данном конкретном месте, то она может появиться в дюжине шагов слева.

По возможности располагайтесь на возвышенных местах, не рекомендуется выбирать место связи перед плотной стеной леса, перед скалой, внутри железобетонных зданий, металлических помещений и средств передвижения (вагон поезда), а также вблизи источников электромагнитного излучения (ЛЭП, компьютеры и др.).

Второе: подождать. Если местоположение изменить нельзя (например, вы в гордом одиночестве сидите на льдине, медленно дрейфующей к Северному полюсу), то связь может появиться через полчаса.

За это время может измениться состояние слоёв атмосферы или северное сияние пробьёт прямой радиоканал до Вашей дачи в Подмосковье.

Третье: если ожидание чуда затянулось, поднимите выше антенну. Возможно, таким образом удастся избежать отрицательного влияния рельефа местности или городского ландшафта.

Идеальный случай поднятия антенны - на искусственный или естественный спутник Земли. Именно благодаря этому способу Вы лежа на диване смотрите прямую трансляцию "Кубка Дэвиса".

Если у вас нет знакомого в Российском Космическом Агентстве или в «НАСА», то придется ограничиться подъёмом антенны над крышей дома.

В этом случае с учётом явлений дифракции и тропосферной рефракции (но без учёта промышленных помех!) зона радиовидимости в диапазоне 27 МГц простирается в соответствии со следующей формулой: D=4,11((Н)^1/2 +(h)^1/2), где D - максимальная дальность прямой видимости (км), Н и h - высота подъёма приёмной и передающей антенн (м).

Эта формула не учитывает довольно часто возникающие в СВ-диапазоне "дальние прохождения", возникающие из-за переотражений радиоволн от земли и верхних слоёв атмосферы. В таких случаях наблюдается очень большая дальность связи (сотни и тысячи километров), но это далеко не всегда радостный факт. В пики солнечной активности местная связь на СВ становится проблемой вследствие очень мощных дальних прохождений.

Четвертое: если поблизости нет высотных зданий, на которых можно смонтировать антенну, на запуск спутника не хватает трёх рублей, или всё это не помогло, то увеличьте мощность передатчика(чем громче крикнешь...).

Для этого существуют устройства, которые так и называются: усилители мощности. По теории увеличение дальности примерно кратно корню четвёртой степени от увеличения мощности передатчика, то есть, увеличив мощность в 16 раз, увеличим дальность всего в два раза.

Но этот теоретический расчет верен при отсутствии сильных электромагнитных помех и значительных препятствий (плотный лес, сильно пересечённая местность) в подобных тяжёлых условиях мощность сильнее сказывается на дальности.

При работе в индустриальном городе или в плотном лесу увеличение мощности сильнее влияет на изменение дальности, но заблуждаться по поводу «самой мощной рации» не стоит: радиостанции с одинаковой мощностью могут отличаться по дальности в десятки раз (мощность далеко не самый важный параметр – гораздо важнее эффективность антенны, эффективность шумоподавителя, чувствительность и избирательность приёмника…)

Основные факторы, влияющие на дальность и качество связи

А) Чувствительность приёмника. Численное значение чем меньше, тем лучше. У лучших моделей радиостанций - десятые доли микровольта (мкВ).

Важно также значение соотношения сигнал/шум, при котором чувствительность измеряется (некоторые производители указывают чувствительность при крайне низком соотношении, когда сигнал просто теряется за шумами; для нормальной работы должно быть С/Ш не менее 10дБ).

Радиостанция с чувствительностью 0,12мкВ при прочих равных "слышит" примерно в 2 раза дальше, чем с чувствительностью 0,5мкВ. Чувствительность приёмника у радиостанций производства КБ Беркут (0,1мкВ при 10дБ С/Ш) одна из самых высоких среди выпускаемых в мире cb (27 МГц) раций - как портативных, так и автомобильных/стационарных.

Но само по себе значение чувствительности приёмника не несёт полной информации о реальной способности принять слабый сигнал - дело в том, что любые радиостанции оснащены шумоподавителем, чтобы устранить эфирные шумы.

Важнейший параметр - чувствительность по срабатыванию порога шумоподавления, т.е. величина сигнала, способного открыть шумоподавитель. У импортных радиостанций диапазона 27 МГц применяется классический амплитудный пороговый шумоподавитель, его чувствительность по срабатыванию не лучше 0,5 мкВ. В радиостанциях производства КБ Беркут (рации Штурман, Егерь, Беркут, Tourist и Hunter) применяется гораздо более эффективный спектральный пороговый шумоподавитель с чувствительностью по срабатыванию 0,05-0,07 мкВ (т.е. рации производства КБ Беркут способны обработать сигнал в 8-10 раз более слабый, чем импортные рации диапазона 27 МГц).

Б) Избирательность. Чем выше численное значение (в дБ), тем лучше помехозащищённость радиостанции, следовательно, больше дальность связи при наличии электромагнитных помех. Схема с двумя преобразованиями частоты обеспечивает существенно более высокую реальную избирательность, чем с 1 ПЧ.

У лучших моделей импортных cb радиостанций избирательность по побочным каналам достигает 60-65дБ.

У ведущих моделей радиостанций "КБ Беркут" избирательность по побочным каналам 85 - 100 дБ ( в целом 100 дБ с провалом на зеркальных каналах до 85 дБ). Это обеспечивает высокую помехозащищённость приёмника и позволяет работать с уникально слабым сигналом.

В) Эффективность антенны. Важнейший параметр, влияющий на дальность связи. У укороченных антенн основная характеристика - резонансное усиление (в дБ). Например, у гибкой антенны рации "Maycom SH-27" резонансное усиление 15дБ, а у гибких антенн, применяемых в рациях производства ООО "КБ Беркут", - 20-25 дБ. Такая разница в резонансных усилениях приводит к различию в дальности примерно на 20-30%.

Применение более эффективных (удлинённых переносных, автомобильных, стационарных) антенн существенно увеличит дальность действия. Не применяйте с любыми радиостанциями случайные, плохо согласованные антенны - кроме существенного уменьшения дальности радиосвязи это может привести к выходу из строя передатчика.

Г) Мощность передатчика. Распространено заблуждение, что "мощность и дальность - одно и то же". Две радиостанции с одинаковой выходной мощностью передатчика могут отличаться по дальности, например, в десять раз.

Гораздо важнее мощности эффективность антенны, чувствительность приёмника, эффективность шумоподавителя, ширина динамического диапазона приёмника и избирательность.

Мощность важна в присутствии сильных электромагнитных помех, тогда увеличение мощности в 4 раза увеличит дальность связи примерно в 1,5 раза. В поле для увеличения дальности в 2 раза мощность надо увеличить примерно в 2 в 4-ой степени=16 раз.

При выборе радиостанции по мощности определитесь с местом её работы: крупный индустриальный город, мелкий населённый пункт или загород.

В условиях плотного леса, сильно пересечённой местности, или если рация эксплуатируется в условиях сильных индустриальных помех (город), увеличение мощности позволяет превысить уровень помех, помогает преодолеть препятствия и увеличить дальность связи, либо осуществить связь, ранее невозможную. В этом случае расходы, связанные с увеличением мощности, оправданы и приводят к положительным результатам.

Д) Шумоподавитель есть у любой приличной радиостанции. Вопрос в его эффективности, т.е. в величине сигнала, открывающего порог шумоподавления, а также частоте "ложных срабатываний" (подробнее о шумоподавителе).

У обычных импортных Си-Би (27 МГц) радиостанций порог шумоподавления открывает сигнал 0,5 мкВ, а у раций производства ООО "КБ Беркут", например, всего 0,05-0,07 мкВ.

Амплитудный шумоподавитель, применяемый в большинстве импортных раций диапазона 27 МГц, не способен эффективно работать со слабым сигналом, т.к. подавляющая часть электромагнитных помех - как природных, так и техногенных - носит амплитудный характер. Поэтому - чтобы радиостанция без полезного сигнала "молчала" - производители вынуждены устанавливать достаточно высокий порог шумоподавления (не ниже 0,5 мкВ), и даже это не спасает от многочисленных шумовых всплесков.

У радиостанций производства КБ Беркут шумоподавитель спектральный, а не амплитудный. Применённая в рациях КБ Беркут эффективная (не любой спектральный шумоподавитель достаточно эффективен) схема спектрального шумоподавления в совокупности с параметрами приёмника (высокая чувствительность и избирательность) позволяет работать с гораздо (в 8-10 раз) более слабым (относительно импортных Си-Би раций с традиционным амплитудным шумоподавителем) сигналом и позволяет резко уменьшить число шумовых всплесков от источников помех.

Не надо путать чувствительность приёмника и чувствительность по срабатыванию порога шумоподавления. Чувствительность приёмника измеряется при фиксированном соотношении сигнал/шум, обеспечивающем качественный, разборчивый приём сигнала; а чувствительность по срабатыванию порога шумоподавления - абсолютное значение сигнала (в мкВ), открывающее шумоподавитель.

Е) Экономичность радиостанции. К сожалению, на это редко обращают внимание при покупке. Зато потом часто испытывают определённые разочарования, погнавшись за "самой мощной рацией". Экономичность, безусловно, важнейший параметр портативных радиостанций.

Так, в режиме 90/5/5 (ожидание/приём с максимальной громкостью/передача с максимальной мощностью) комплекта аккумуляторов ёмкостью 2700 мАч хватает у рации  серии Беркут на 60 часов работы, а у лучшей среди импортных портативок диапазона 27 МГц рации "Maycom SH-27" на 16 часов.

Ж) Надёжность в работе: ударо-, пыле-, водостойкости, температурный режим работы. Проведённые испытания показывают, что радиостанции производства "КБ Беркут" работают в любых температурных (есть положительные отзывы о работе в морозы -50°С и в жару +50°С) и погодных условиях (благодаря обработке плат после сборки и регулировки защитным полимерным покрытием работают под дождём и в условиях конденсации влаги, при падении в воду после просушки с вынутыми элементами питания в подавляющем большинстве случаев полностью восстанавливают работоспособность).

При этом по сравнению с импортными переносными си-би (27 МГц) рациями радиостанции производства КБ Беркут имеют меньшие габариты и вес, большее время автономной работы, более высокую дальность радиосвязи и более высокую эксплуатационную надёжность (хорошо зарекомендовали себя при работе в самых тяжёлых условиях).

Импортные Си-Би (27 МГц) портативные рации в морозы сильнее 10-15°С не работают, при попадании внутрь воды выходят из строя, ударов не переносят.

Полезные видео советы:

Видео советы