К моей статье о тестах работы раций диапазонов 27 МГц, 136-174 МГц и 400-520 МГц и обсуждению результатов этих тестов пришёл такой показательный комментарий:
jak jak
тесты это так для баловства. Если ваши рации и антенны лучше, а возможно так оно и есть а возможно и нет превидите таблицу сравнения основных параметров ваши изделий и конкурентов(тех же моторолла. аланов и др)
интересуют следующие параметры
1. Чувствительность
2. Избирательность по соседнему и зеркальному каналу
3. Коэффициент усиления антенны
Выложите пожалуйста эту таблицу и обсудим
Запрошенные данные я "выложил", но для данного комментатора цель была не в том, чтобы получить эти данные, а в том, чтобы попытаться хоть как-то подставить под сомнение результаты обсуждаемого в статье теста реальной работы рации в лесу с большими перепадами высот, в котором рация Штурман-180 со штатной 33-см антенной показала более стабильные по дальности и качеству связи результаты, чем принявшие участие в тесте импортные рации разных диапазонов частот, включая очень хорошие - по моему мнению и мнению наших специалистов из Конструкторского Бюро Беркут - 10 Вт-ные рации Vostok ST-101 DW в диапазоне 136-174 МГц, работающих с эффективной 38-см удлинённой антенной:
По его мнению - реальная работа раций - это "баловство", главное - длинный перечень указанных в паспорте параметров (в которых 99,9% реальных пользователей раций не разбираются).
Мы и так указываем в паспортах выпускаемых нами раций больше, чем производители зарубежных "аналогов".
Например, в паспорте лучшей на сегодняшний день по параметрам среди импортных (отечественные - производства КБ Беркут - имеют более продвинутые параметры) портативных раций диапазона 27 МГц Stabo vh9006e вообще не указаны избирательность по побочным каналам и по зеркальному каналу (хотя у этой модели она лучше, чем у Алана 42 - могли бы и указать - просто не сочли нужным).
Но также - что как раз плохо для реального пользователя - в паспорте той же радиостанции Stabo vh9006e не указан потребляемый ток приёмника в режиме ожидания и время работы в режиме работы 90/ 5/ 5 ожидание/ приём/ передача. Мы - КБ Беркут - обязательно указываем в паспортах выпускаемых нами радиостанций - например, у Штурмана-180 при работе от аккумуляторов 1000 мАч в режиме 90/5/5 время работы 20 часов, для рации же Stabo vh9006e путём расчётов с поиском недостающих данных получаем цифру на уровне 10 часов при работе от штатного аккумулятора.
В этой статье я хотел бы немного обсудить влияние параметров на дальность радиосвязи.
Разумеется, оно есть - и очень большое. Но нельзя "напрямую" сравнивать параметры раций разных диапазонов частот - не даст это ничего для оценки дальности в конкретных условиях.
Не только от параметров рации зависит результирующая дальность радиосвязи - но и от условий, в которых проводились испытания на дальность. Разные факторы по-разному влияют на работу раций разных диапазонов частот.
Например, в городе высокий уровень техногенных (промышленных, транспортных, инфраструктурных и бытовых) электромагнитных помех. И их уровень резко возрастает с понижением частоты.
Какие бы хорошие ни были параметры у раций диапазона 27 МГц - при работе в городе они будет уступать рациям диапазона 400-520 МГц с далеко не самыми продвинутыми параметрами.
В условиях прямого пространства (поле) без источников помех рации любых диапазонов частот работают хорошо, но уровень природных помех (обусловленных солнечной активностью) опять же выше в низкочастотных диапазонах, плюс к этому в целом КПД укороченных антенн выше у высокочастотных раций, поэтому в таких условиях есть определённое преимущество у раций высокочастотных диапазонов.
А вот в условиях леса - особенно с обилием листвы и с большими перепадами высот - есть существенное преимущество у радиостанций диапазона 27 МГц. Связано это с двумя факторами:
- уровень поглощения энергии радиоволны листвой-хвоей-корой, ветками и стволами деревьев резко возрастает с ростом частоты (связано со спектром поглощения входящей в их состав воды - чем выше частота, тем сильнее эффект "микроволновки" - энергия радиоизлучения уходит в тепло). На языке цифр - на том расстоянии, где плотная листва ослабляет энергию радиоволны на частоте 30 МГц на 48 дБ - на частоте 100 МГц ослабление уже 86 дБ (как измерили американские исследователи). С дальнейшим ростом частоты ослабление усиливается. Для тех, кто не дружит с дБ - если привести аналогию с акустикой - 48 дБ соответствует негромкому голосу, а 86 дБ - грохоту проносящегося поезда
- радиоволне сложно обогнуть препятствие, превышающее длину волны - условно можно считать, что достаточно эффективно огибаются препятствия, не превышающие половины длины волны. Т.е. в диапазоне 400-520 МГц (длина волны 0,6-0,7м) одиночное живое дерево - существенное препятствие. В диапазоне 136-174 МГц (2 метра) радиоволна справится с одиночным деревом - но существенные неровности рельефа сильно затрудняют радиосвязь. А в диапазоне 27 МГц (11 метров) радиоволна достаточно эффективно огибает препятствия 5-6 метров - плотные группы деревьев, существенные неровности рельефа.
- Если используются антенны с сопоставимым уровнем коэффициента усиления Gr и Gt (например, полноразмерные - т.к. если антенны укороченные, коэффициенты усиления на высоких частотах существенно выше) и с круговой диаграммой направленности - стоит учитывать влияние на дальность рабочей частоты согласно формуле для дальности радиосвязи Фрииса, в соответствии с которой дальность радиосвязи прямо пропорциональна длине радиоволны в метрах (чем ниже частота, тем больше длина волны в метрах):
Т.е. если антенны для связи применяются антенны с одинаковыми коэффициентами усиления Gt/Gs - например, "четвертушки" 2,7 м в диапазоне 27 МГц и 0,5 м в диапазоне 145 МГц - то дальность связи в идеальных условиях (нет препятствий, прямая видимость, нет электромагнитных помех, нет поглощающих сред и т.д.) на частоте 27 МГц (11 метров) будет в 5,5 раз выше дальности связи на частоте 145 МГц (2 метра).
Но чтобы воспользоваться потенциальными преимуществами диапазона 27 МГц - требуются максимально продвинутые параметры рации (высокая избирательность и ширина динамического диапазона приёмника - чтобы эффективно бороться с природными и техногенными помехами, в т.ч. иногда - в зависимости от состояния ионосферы - возникающими "прохождениями" (сверхдальняя - на сотни и тысячи км радиосвязь за счёт переотражений от ионосферы, создают определённые помехи, мешающие местной радиосвязи, если у радиостанции, например, недостаточный уровень интермодуляционной избирательности).
У современных моделей раций КБ Беркут - например, Штурмана-90 или Штурман-180, избирательность по побочным каналам 100 дБ с провалом по зеркальному каналу до 85 дБ (против 60 дБ избирательности по побочным канала у Алана 42, избирательность по зеркальному каналу у алана 42 не документирована - но где-то на уровне 40 дБ)
От радиостанции требуется возможность выделять из эфирного шума слабый сигнал - для этого необходима схема эффективного спектрального шумоподавителя (у Штурманов чувствительность по срабатыванию шумоподавителя 0,07 мкВ - а у Алана 42 - чувствительность амплитудного шумоподавителя 0,5 мкВ)
Требуется высокая реальная излучаемая антенной мощность (подробнее о разнице реальной излучаемой мощности и выходной мощности передатчика, измеренной на приборе и указанной в паспорте - в этой статье).
И конечно, невозможно переоценить влияние на дальность связи антенны. Мы используем узко-резонансные (полоса эффективности в зависимости от модели компактной антенны от 0,5 до 0,9 МГц, у удлинённых 50-70 см - несколько пошире) антенны с большим резонансным усилением по частоте (15-20 дБ), это позволяет в некоторой степени ослабить разницу в эффективности с антеннами высокочастотных раций (в диапазоне 136-174 МГц штатная компактная или удлинённая антенна должна обеспечивать полосу эффективности 38 МГц, что плохо сказывается на резонансном усилении).
Это в некоторой степени уменьшает разницу в КПД компактных антенн в диапазоне 27 МГц относительно аналогичных по длине, но с гораздо меньшей степенью укорочения антенн в диапазоне 136-174 МГц.
В целом КПД укороченных антенн - даже адекватных, с высоким резонансным усилением по частоте - в диапазоне 27 МГц ниже, чем в высокочастотных диапазонах (145 МГц или, тем более, 433 МГц). Но в условиях плотного леса с густой листвой/ хвоей деревьев и кустов фактор более сильного поглощения высокочастотных радиоволн на десятки дБ "перевешивает" фактор более низкого КПД компактной антенны - поэтому дальность связи в таких условиях - особенно при работе в местности со значительными перепадами высот - при работе в низкочастотных диапазонах (27 МГц, при условии применения адекватного оборудования) выше, чем при работе в высокочастотных (145 МГц, 433 МГц).
Резюмирую - мало знать одни параметры радиостанции, чтобы сравнивать рации разных диапазонов частот.
Надо учитывать, в каких условиях будут эксплуатироваться рации - чтобы судить об оптимальном диапазоне частот для данных условия связи.
Приведу несколько тестов работы раций разных диапазонов частот в разных условиях радиосвязи.
Начну с тестов в условиях плотного леса со значительными перепадами высот, с низким уровнем техногенных электромагнитных помех:
Далее приведу тест работы в условиях пересечённой местности (полосы леса, населённые пункты, трасса (Киевское шоссе недалеко от МКАД Москвы) - с высоким уровнем электромагнитных помех:
В заключение приведу пару тестов, сравнивающих работу в условиях плотного леса отечественной рации диапазона 27 МГц Штурман-180 с рациями баофенг наиболее популярных моделей (т.к. в последнее время участились комментарии типа "баофенги - наше всё...":
Реальная работа радиостанций, проверенная в ходе тестов - это не "баловство", а необходимость, чтобы потом не приходили комментарии вроде такого:
Иван Козинов
Здравствуйте! Я не специалист , но вот по факту уходя на рыбалку ( лес, перепады, поле ) с VHF nx-220 через 2 км связь с например tk-2140 уже неустойчивая (( . Антенны оригинальные на 145, 500. Покупал специально для надёжности и дальности. Не пойму почему. Обещали до 30 км аж...
Уточню - Kenwood NX-220E - это профессиональная, поддерживающая работу в цифровом и в аналоговом режимах радиостанция диапазона VHF (136-174 МГц) ценою на день написания статьи около 39 тысяч рублей за штуку, а Kenwood TK-2140K - примерно аналогичная, с таки же ценником.
Для сравнения - рация диапазона 27 МГц Штурман-180 производства КБ Беркут с дальностью связи в лесу со штатной 33-см антенной - по отзывам - от 4 до 10 км (чаще всего на уровне 5-7 км) в зависимости от условий (а с дополнительными антеннами суперфлекс new длиной 50 см много отзывов о связи в лесу на 10-15 км) - стартует с ценника 8000 руб (на день написания статьи) в зависимости от варианта комплектации.
Приведу пример отзыва от недавнего покупателя радиостанций Штурман-180:
Сергей Алексеевич Попов
Удалось установить связь на расстоянии более 7 км через леса-поля с переносными антеннами — первое впечатление о рациях очень хорошее.
AM/FM портативная рация диапазона 27 МГц Штурман-180 - победитель приведённых в статье тестов работы портативных радиостанций разных диапазонов частот в условиях леса с большими перепадами высот, помимо высокой дальности связи в тяжёлых условиях плотного леса с густой листвой/ хвоей и перепадами высот имеет возможность связи с дальнобойщиками при использовании рации в машине в поездках на трассе.
Возможность связи с дальнобойщиками бывает крайне полезной не только для спасения "кошелька", иногда приходят отзывы от пользователей от том, что рация в автомобиле спасла жизнь, например, был такой отзыв:
ночью на скользкой дороге перед поворотом дальнобойщики предупредили об аварии - и вовремя успели снизить скорость
А что делать в ситуации, когда уже есть группа радиостанций, например, в диапазоне 433 МГц - но хочется докупить радиостанции диапазона 27 МГц и обеспечить их работу в одной сети?
В таких ситуациях поможет так называемый "кросс-бэнд репитер":
Если Вам интересна тема радиосвязи - и Вы хотите новых тестов раций разных производителей и разных частот в разных условиях (т.е. "баловства" по терминологии комментатора в начале статьи) - ставьте лайки и подписывайтесь на наш канал (Конструкторского Бюро Беркут).
Спасибо!
