Найти тему

Возможно ли что-то улучшить в изобретённом 125 лет назад радио?

Вот такие комментарии прислал человек, убеждённый в том, что улучшить что-либо в портативных радиостанциях невозможно:

Jimi Hendrix
Автор, отвечаю на вопрос: технически, радиостанция, особенно портативная, элементарная вещь, ничего нового не изобретено, рацию изготовить в нынешних реалиях проще простого....
...ещё раз повторюсь, радио изобретено очень давно, что то улучшить там не возможно, криворукость сборки и схемотехники, это отдельный вопрос. Принцип радиосвязи как был 125 лет назад так и остался...
...То что вы хотите донести до аудитории, сто раз проверялось и испытывалось, мощность решает всё, помехозащищенность в лесу не актуально, наверно в городе и с большой скоростью движения будут проблемы, в лесу нет. Вы сами назвали главную причину: "правильных схемных решений с учётом возможности компонентной базы", это кривые руки и мозги. Но изобрести радио во второй раз ну это плагиат будет. Из личного опыта в данный момент, точнее лет 10, владею портативками voxtel, ну ничем они не отличаются от алана и прочего, ну кроме мощности конечно.

Попытаюсь ответить на эти утверждения.

технически, радиостанция, особенно портативная, элементарная вещь

Cделать хорошо работающую портативную радиостанцию - далеко не просто, и существенно сложнее, чем подобную радиостанцию в большом корпусе. Разработчикам требуется не просто придумать схемные решения и выбрать оптимальную комплектацию, которые должны обеспечить требуемые параметры, но и учесть взаимное влияние (электромагнитную совместимость) узлов, что при компактном размещении в корпусе портативной радиостанции становится порой определяющим в реальной работе радиостанции...

Т.е. радиостанция, которая "на бумаге" должна обладать хорошими характеристиками - при "абы как" (например, в случае сделанной компьютерной программой раскладке элементов на печатной плате) осуществлённой компоновке может на деле вообще не заработать, либо обеспечить гораздо меньшую дальность радиосвязи, чем потенциально - при данной схемотехнике - была бы способна обеспечить.

Так, например, в современных конструкциях печатных плат радиостанций разработки КБ Беркут используются 6-слойные печатные платы и 2 слоя там - чистая земля, для экранировки потенциальных источников наводок.

Основная приёмо-передающая плата готовящейся сейчас к производству модели Штурман-180М, например, содержит около 400 компонентов (приведу фото сделанной для проверки параметров и уточнения электромагнитной совместимости узлов одной из редакций пробной платы - в серию пойдёт другая, там элементов больше...):

Мало в портативной радиостанции применить хорошую схемотехнику и качественные - "продвинутые" - радиодетали, чрезвычайно важна при разработке именно портативных радиостанций (чего, видимо, не в состоянии понять данный комментатор) роль аналоговых разработчиков, способных правильно расположить компоненты на печатных платах с учётом взаимного влияния узлов.

Кстати, эта приёмо-передающая плата в корпусе не одна - там "двухэтажная" конструкция, параллельно расположена ещё плата модуля управления с большим числом компонентов, в т.ч. с микроконтроллером (работающий процессор - источник электромагнитных помех, следует правильно составлять программы управления с учётом оптимальной тактовой частоты, ухода в спящий режим и т.п., и правильно размещать с учётом возможного влияния на другие узлы радиостанции):

"Верх" платы модуля управления радиостанции Штурман-180М. После сборки и регулировки все платы будут покрыты полимерным покрытием 3М, обеспечивающим надёжную защиту от электрохимической коррозии
"Верх" платы модуля управления радиостанции Штурман-180М. После сборки и регулировки все платы будут покрыты полимерным покрытием 3М, обеспечивающим надёжную защиту от электрохимической коррозии

Да, современные "бюджетные" баофенги и т.п. высокочастотные портативные радиостанции, сделанные на основе RDA чипа, гораздо проще в разработке и изготовлении (регулировка квалифицированными специалистами на дорогостоящем оборудовании не требуется), чем честные (это не значит, что радиостанции на базе RDA чипа "не честные", но как-то среди критиков RDA термин "честный супергетеродин" стал в последнее время штампом) супергетеродины с двойным ПЧ, к которым относятся радиостанции производства КБ Беркут.

Там - в баофенгах и т.п. - приёмо-передающая часть состоит, по-сути, из 3 компонентов - полосового фильтра на входе (в недорогих рациях типа baofeng китайские товарищии и его не устанавливают), RDA чипа и выходного каскада.

Но в диапазоне 27 МГц схемы на базе RDA с прямым преобразованием частоты не в состоянии обеспечить требуемый для адекватной работы уровень интермодуляционной избирательности - поэтому даже китайцы вынуждены на этих частотах делать честные - и дорогие - супергетеродины.

радио изобретено очень давно, что то улучшить там не возможно, криворукость сборки и схемотехники, это отдельный вопрос. Принцип радиосвязи как был 125 лет назад так и остался...

Думаю, бесполезно объяснять данному комментатору, что и схемные решения, и радиокомпонентная база со времён изобретения первых детекторных приёмников сильно изменилась...

Современные супергетеродины под управлением микропроцессоров сложно поставить в один ряд с первыми радиостанциями Попова и Маркони...

Да и дешёвые баофенги и т.п. портативные рации на основе RDA чипа, где происходит цифровая обработка аналогового сигнала DSP процессором - сложно сравнить с радиотехникой конца 19 века.

Про современные радиостанции с цифровыми методами модуляциями (DMR и т.п.) также сложно сказать, что "радио изобретено очень давно, что то улучшить там не возможно"...

сто раз проверялось и испытывалось, мощность решает всё...

"Мощность решает всё" - это заблуждение. Есть масса факторов, оказывающих на дальность и стабильность радиосвязи более важное влияние.

Это, разумеется, не означает, что мощность "бесполезна" - при работе в "идеальных" условиях (чистое поле без помех) дальность передачи пропорциональна корню квадратному из выходной мощности передатчика.

А вот при работе в условиях плотного леса с перепадами высот (нет прямой видимости) ситуация осложняется. Теоретическую зависимость тут просчитать невозможно (слишком много заранее неизвестных факторов), на практике (многочисленные измерения) дальность передачи в таких условиях пропорциональна уровню мощности в интервале от корня квадратного до корня четвёртой степени.

Т.е. обычно в условиях плотного леса с перепадами высот для увеличения дальности передачи в 2 раза мощность передатчика придётся увеличить даже не в 4, а в 16 раз...

Эффективность применённых антенн или параметры приёмника, тип модуляции и рабочая частота оказывают на дальность и стабильность радиосвязи гораздо более существенное влияние, чем выходная мощность передатчика.

помехозащищенность в лесу не актуально, наверно в городе и с большой скоростью движения будут проблемы, в лесу нет.

В диапазоне 27 МГц достаточно высокий уровень природных (обусловленных солнечной и грозовой активностью) и техногенных электромагнитных помех (в т.ч. загруженность эфира сигналами работающих далеко, но со стационарными антеннами мощных радиостанций).

Поэтому от уровня помехозащищённости радиостанции чрезвычайно сильно зависит возможность работы со слабым сигналом - а значит и максимально возможная дальность радиосвязи при работе в лесу.

За счёт совокупности параметров приёмника радиостанции Штурман диапазона 27 МГц (производства КБ Беркут) обеспечивают в лесу гораздо более высокую дальность связи, чем импортные портативные радиостанции диапазона 27 МГц, см., например, тест:

Да и вообще никто не может гарантировать, что в нескольких км от места радиосвязи в лесу не будет расположен, например, военный объект с высоким уровнем излучаемых электромагнитных помех.

Интенсивность как природных, так и техногенных электромагнитных помех резко возрастает с понижением частоты - поэтому в диапазоне 27 МГц (низкая частота) обеспечить высокую помехозащищённость радиостанции - самая важная задача адекватных разработчиков аппаратуры.

Но и на более высоких частотах, например, 145 МГц, наличие внешних электромагнитных помех способно резко сократить дальность и ухудшить качество радиосвязи.

Приведу пример теста работы в лесу, когда и радиостанции диапазона 145 МГц при работе со штатными антеннами на небольшом расстоянии (в режиме аналоговой модуляции FM всего 1 км, в цифровой DMR модуляции - чуть больше 2 км) переставали работать (именно из-за высокого уровня электромагнитных помех от расположенной сравнительно недалеко промышленной зоны. А аналоговые (в FM) рации Штурман-180 за счёт очень высокого уровня помехозащищённости продолжали работать:

Т.е. значение помехозащищённости (определяемой совокупностью параметров приёмного тракта - избирательностью, шириной динамического диапазона - и антенны: чем антенны более широкополосные - тем больше "собирают" помех, перегружающих приёмный тракт) чрезвычайно важны для стабильной и дальней радиосвязи не только в городе, но и в лесу.

Вы сами назвали главную причину: "правильных схемных решений с учётом возможности компонентной базы", это кривые руки и мозги

Вероятно, комментатор хотел сказать, что я обвинял зарубежных (прежде всего китайских - т.к. большая часть выпускаемых в мире радиостанций изготавливается в Китае) производителей в "кривых руках и мозгах".

Я этого никогда не делал. И вообще, то, что китайские производители массово выпускают технику вполне адекватного качества по очень низким ценам - достойно уважения.

Но конкретно в области разработки и производства портативных радиостанций диапазона 27 МГц нашим (КБ Беркут) разработчикам (а это несколько очень талантливых людей, работающих над этим 3 десятилетия) удалось достигнуть гораздо более существенных успехов, чем зарубежные конкуренты.

Поэтому портативные радиостанции диапазона 27 МГц производства КБ Беркут работают гораздо дальше по расстоянию, чем импортные рации 27 МГц, при большем времени автономной работы и возможности работы в экстремально сильные морозы.

Если же сравнивать с импортными высокочастотными рациями - то тут преимущество раций диапазона 27 МГц производства КБ Беркут будет проявляться только при работе в условиях плотного леса, в городе или в условиях открытого пространства высокочастотные рации при работе с компактными антеннами (из-за меньшей степени укорочения антенн) имеют существенное преимущество перед низкочастотными.

Но в лесу (плотный лес с перепадами высот) рации 27 МГц производства КБ Беркут - лидеры по дальности и стабильности радиосвязи:

Но изобрести радио во второй раз ну это плагиат будет

Ну, может Маркони - как активный член фашисткой партии Италии - и подал бы какой-нибудь судебный иск (просто из естественной ненависти фашистов ко всему русскому). Но Попов - который имеет отнюдь не меньше оснований, чем Маркони, считаться изобретателем радио, только бы порадовался за соотечественников, которые продолжают работать над совершенствованием его изобретения и странная мысль о плагиате в его голове бы не возникла.

Из личного опыта в данный момент, точнее лет 10, владею портативками voxtel, ну ничем они не отличаются от алана и прочего, ну кроме мощности конечно.

Не очень понимаю, почему сделанные в Китае на основе практически тех же схемных решений Voxtel-ы должны отличаться от сделанных в Китае Алан-ов...

Радиостанции Штурман производства КБ Беркут от зарубежныъ отличаются очень существенно, см.

В заключение приведу недавно попавшийся мне тест радиосвязи в лесу на 24 км, в котором участвовали рации производства КБ Беркут (Штурман-180). Его провели специалисты из фирмы "Радиал", производящей антенны:

Если Вы интересуетесь радиосвязью - ставьте лайки и подписывайтесь на канал Конструкторского Бюро Беркут в Дзене.

Спасибо!