Плотный лес с густым подлеском и перепады высот - тяжёлые для радиосвязи условия.
К выбору радиостанций для работы в таких условиях следует отнестись взвешенно, учитывая все факторы, влияющие на дальность связи и удобство в эксплуатации (время автономной работы, температурный диапазон, устойчивость к атмосферным осадкам, габариты и вес).
Вот пример безапелляционного - и ошибочного, это я обосную далее - комментария об оптимальной частоте работы раций в лесу:
СВ27 всегда работает хуже, чем LowBand за счет меньшей эффективности антенн, даже с использованием усилителей при равных условиях та же старая Моторола М208 всегда работала лучше СВ радиостанций. Проверено в мамско-чуйском районе Иркутской обл., в г. Куйтун. Там сопки, леспромхозам только LowBand и подошел, СВ был сперва, но после реальных тестов заказчики сделали очевидный выбор в пользу LowBand
Рассмотрим изложенные в данном комментарии обстоятельства сравнения работы раций диапазонов 27 МГц (cb) и 30-50 МГц (LowBand).
Для того, чтобы сравнивать работу радиостанций разных диапазонов частот - надо сравнивать рации с примерно одинаковыми параметрами (мощностью передатчика, например).
Автомобильная радиостанция диапазона LowBand "старая Моторола М208" имеет выходную мощность передатчика 60 Вт, а протестированные "комментатором" импортные автомобильные Си-Би (27 МГц) имели выходную мощность передатчика в диапазоне от 4 до 10 Вт, не более.
А проверять рации с абсолютно разными параметрами приёмника вдвойне (т.к. чрезвычайно важна помехозащищённость - избирательность - приёмника радиостанции для достижения адекватной дальности при работе со слабым сигналом в условиях эфирных шумов) некорректно: у профессиональной моторолы М208 избирательность по побочным каналам и интермодуляционная избирательность на уровне 80 дБ против 60-65 дБ/40-50 дБ соответствующих параметров у обычных импортных автомобильных Си-Би раций.
Применение сторонних внешних усилителей мощности, как правило, существенно ухудшает качество модуляции за счёт вносимых искажений (если рацию делать изначально с высокой мощностью передатчика гораздо проще добиться высокой линейности характеристик и низкого уровня нелинейных искажений, чем при использовании внешних усилителей). Поэтому сравнивать работу на передачу изначально мощной 60 Вт-ной рации с 4 Вт-ными рациями с внешними усилителями также не вполне корректно.
Мы (Конструкторское Бюро Беркут) проводили несколько лет назад объективное тестирование - т.к. производим рации как в диапазоне Си-Би - 27 МГц (серийно), так и в диапазоне Low-Band (30-50 МГц) (партиями под заказ) с одинаковыми параметрами приёмника и передатчика - дальность связи в условиях плотного леса и перепадов высот раций диапазона 27 МГц существенно превосходила дальность раций с такими же параметрами приёмника и передатчика в диапазоне 30-50 МГц (тестировали на частотах 48 МГц).
Утверждение "комментатора", что "СВ27 всегда работает хуже, чем LowBand за счет меньшей эффективности антенн" безосновательно - мы проверяли в диапазоне 27 МГц с компактными 19 см, а в диапазоне 41,5-49 МГц рации в таком же типе корпуса с немного более длинной - 19,5 см - антенной. И при одинаковых - фактически в диапазоне 27 МГц более короткой , т.е. по мнению "комментатора" "сильно уступающих в эффективности" - антеннах дальность радиосвязи в условиях плотного леса с большими перепадами высот в диапазоне 27 МГц была на 20-30% выше при одинаковых параметрах приёмо-передающей части протестированных радиостанций.
Были и другие, независимые тесты, нашей продукции (раций диапазонов cb и Low Band) в подобных условиях связи с аналогичными результатами.
Комментатор не учитывает того важного факта, что в диапазоне 27 МГц радиоволна огибает препятствия в 1,5-2 раза более протяжённые, чем в диапазоне LowBand, а разница в эффективности антенн не настолько велика, чтобы компенсировать это существенное преимущество.
Теперь перейдём к детальному обзору факторов, влияющих на дальность радиосвязи в лесу и пересечённой местности. Они достаточно противоречивы в требованиях (есть факторы, облегчающие радиосвязь на низких частотах, есть факторы, облегчающие радиосвязь на высоких). Поэтому реальная дальность связи зависит от совокупности этих факторов и параметров конкретных раций.
Основные факторы, влияющие на дальность, качество и стабильность радиосвязи в условиях плотного леса и перепадов высот:
1) частота, на которой работает рация.
Чем ниже частота в МГц (соответственно, выше длина радиоволны в метрах) - тем более протяжённые препятствия способна обогнуть радиоволна. Если рассмотреть наиболее распространённые частоты переносных раций:
- в диапазоне 400-520 МГц (UHF - длина волны 0,6-0,7 м) радиоволна не в состоянии обогнуть препятствие, превышающее 30-35 см. Т.е. живое дерево или перепад высоты - серьёзное препятствие. На этих частотах затухание радиоволны в условиях плотного леса и пересечённой местности весьма значительное, радиосвязь затруднена как с точки зрения дальности, так и сточки зрения стабильности связи (много "мёртвых" для связи точек).
- в диапазоне 136-174 МГц (VHF - 2 метра) условия для распространения радиоволн в условиях леса и перепадов высот существенно лучше. Радиоволна достаточно эффективно огибает одиночные деревья (с диаметром ствола до 1 метра) и проблемы со связью возникают прежде всего при работе в условиях большого перепада высот.
- в диапазоне 27 МГц (cb, длина радиоволны 10-11 метров) наиболее благоприятные для радиосвязи в условиях плотного леса и перепада высот условия, т.к. волна эффективно огибает не только одиночные деревья, но и плотные группы деревьев и значительные (5-6 м) резкие перепады высот.
2) техногенные (вызванные работой машин, механизмов, линий электропередач) и природные (обусловленные солнечной и грозовой активностью) помехи
В условиях леса определяющее значение имеют природные помехи.
Их плотность (впрочем, как и техногенных помех) тем выше, чем ниже частота - поэтому в низкочастотной части спектра (27 МГц) их негативное влияние выше, чем в высокочастотной (136-174 МГц и, тем более, 400-520 МГц).
Это накладывает существенные ограничения на дальность и качество раций диапазона 27 МГц, если их параметры не обеспечивают высокий уровень помехозащищённости (не достаточный уровень избирательности).
У импортных переносных Си-Би (27 МГц) радиостанций избирательность по побочным каналам (не единственный, но основной показатель, характеризующий уровень помехозащищённости рации) составляет всего 60-65 дБ с провалом по зеркальному каналу до 40-50 дБ.
У современных моделей отечественных переносных раций производства КБ Беркут (Штурман-80М, Егерь-80М, Hunter-80, Tourist-80M, Беркут-806М) избирательность по побочным каналам 100 дБ с провалом по зеркальному каналу до 85 дБ (плюс к этому применяются схемы смесителя на полевых транзисторах с расширенным динамическим диапазоном).
3) эффективность штатной антенно-излучающей системы.
Она зависит от многих факторов.
Компактные антенны в диапазоне 400-520 МГц являются, по-сути, полноразмерными четвертьволновыми - что делает их в достаточной степени эффективными (даже при том, что в дешёвых китайских рациях производители крайне редко понимают, как надо настраивать антенну с учётом влияния противовеса (неотъемлемой частью антенно-излучающей системы, которой является вся земля платы рации, металлическая шасси, аккумуляторная батарея и - за счёт емкостной связи - рука оператора, держащего рацию).
Наши специалисты не встречали адекватно сделанных и настроенных компактных антенн у дешёвых китайских раций диапазонов 136-174/400-520 МГц, но полностью исключить вероятность того, что такие антенны могут встретиться и на недорогих китайских рациях, мы не можем .
В диапазоне 136-174 МГц компактные антенны являются уже укороченными, но степень "укороченности" невелика, КПД антенны - даже если антенна сконструирована и настроена не лучшим способом - остаётся достаточно высоким.
Наиболее тяжёлые условия для эффективности компактных антенн при работе в диапазоне 27 МГц, т.к. на этой частоте компактные антенн являются сильно укороченными.
Разработчики КБ Беркут смогли добиться лучшей в своём классе (среди компактных антенн для переносных раций диапазона 27 МГц) эффективности компактных антенн, разрабатывая и настраивая их с учётом всех влияющих на эффективность результирующей антенно-излучающей системы факторов.
4) Параметры рации
Как бы ни были благоприятны или неблагоприятны разнообразные выше изложенные факторы - определяющим для дальности радиосвязи в условиях плотного леса и перепадов являются параметры раций:
- чувствительность приёмника (численное значение в мкВ - чем меньше, тем лучше, а уровень отношения сигнал/шум, при котором она измерена - в дБ - чем выше, тем лучше). У большинства современных импортных раций диапазонов 136-174 МГц/400-520 МГц, собранных по схеме прямого преобразования частоты на базе DSP процессора, она примерно на одном уровне. У дорогих моделей, собранных по схеме супергетеродина с двойным ПЧ, чувствитльность может быть немного лучше.
- избирательность (по соседнему каналу, по побочным каналам, интермодуляционная). Избирательность по побочным каналам у импортных переносных раций диапазонов 136-174 МГц/400-520 МГц (как собранных по схеме прямого преобразования частоты, так и у дорогих моделей, сделанных по схеме честного супергетеродина с двойным ПЧ) на уровне 60-65 дБ с провалом по зеркальному каналу обычно на уровне 40-50 дБ ( у современных моделей - разумеется, выполненных по схеме супергетеродина с двойным преобразованием частоты с эффективными дорогими фильтрами и смесителем с расширенным динамическим диапазоном - отечественных переносных раций диапазона 27 МГц производства КБ Беркут - на уровне 100 дБ с провалом по зеркальному каналу до 85 дБ). Интермодуляционная избирательность гораздо выше у раций, выполненных по схеме супергетеродина с 2 ПЧ, чем у раций с прямым преобразованием частоты.
- сигнал, открывающий порог шумоподавителя (эффективность шумоподавителя). У любых импортных переносных раций шумоподавитель выполнен по примитивной амплитудной схеме, отличить полезный сигнал от шумового всплеска физически не в состоянии - поэтому для адекватной работы выставляется уровень, заведомо превышающий уровень эфирных шумов (как правило - 0,5 мкВ и выше). У раций производства КБ Беркут применяется эффективная схема спектрального шумоподавителя, которая в состоянии (в совокупностью с обеспечивающими высокую помехозащищённость приёмника параметрами) выделять из шума (при крайне малом числе ложных шумовых всплесков) уникально слабый сигнал 0,05 - 0,07 мкВ. Это даёт возможность переносным рациям диапазона 27 МГц производства КБ Беркут работать с сигналом в 8-10 раз более слабым, чем нужен для работы импортных раций.
- эффективность антенно-излучающей системы. Не все производители раций (в сегментах дешёвых раций и раций средней ценовой категории) умеют изготавливать и настраивать штатные компактные антенны так, чтобы результирующая антенно-излучающая система получалась эффективной (надо учитывать - на стадиях разработки как самой рации, так и антенны - влияние "земли" на платах рации, габаритов рации, влияние руки оператора, расстояния, на котором антенна находится от головы оператора и т.д. и т.п.).
Результирующая дальность связи радиостанций зависит от совокупности факторов (рельефа местности, плотности леса, насыщенности почвы влагой, используемой рабочей частоты, наличия электромагнитных помех на рабочей частоте), параметров раций и эффективности антенно-излучающей системы.
Диапазон 27 МГц с точки зрения условий распространения радиоволн оптимален для радиосвязи в условиях плотного леса и значительных перепадов высот, но при условии хороших параметров радиостанций (представленные в России импортные переносные рации диапазона 27 МГц не могут похвастать продвинутыми параметрами, сильно уступают в характеристиках и дальности радиосвязи отечественным радиостанция производства КБ Беркут).
Сравнительно неплохо с задачей организации радиосвязи в таких условиях справляются рации диапазона VHF - 136-174 МГц (если абстрагироваться от того факта, что этот диапазон не разрешён для гражданской радиосвязи в России, подробнее о законодательстве здесь).
В диапазоне LowBand (30-50 МГц), который также не разрешён для гражданской радиосвязи и в отличии от выделенного для гражданской связи диапазона 27 МГц требует получения на платной основе разрешение на работу на частоте в Радиочастотном центре и регистрации радиостанций в Роскомнадзоре, можно организовать стабильную и надёжную радиосвязь в условиях плотного леса и перепадов высот, но оборудование для связи на этих частотах весьма не дёшево и труднодоступно. Да и дальность связи в условиях плотного леса с перепадами высот в диапазоне 27 МГц можно обеспечить более высокую, чем в Low Band, см. тесты:
Диапазон 400-520 МГц (UHF), в котором есть выделенные для гражданской радиосвязи участки в LPD (433 МГц) с разрешённой мощностью до 0,01 Вт и PMR (446 МГц) с разрешённой мощностью передатчика 0,5 Вт для связи в условиях плотного леса с перепадами высот подходит хуже всего.
- Приведём видео-отчёты о тестах радиосвязи в условиях перепадов высот и плотного леса портативных раций диапазона 27 МГц (производства КБ Беркут) и импортных высокочастотных раций диапазонов 136-174 МГц и 400-520 МГц (с выходной мощностью передатчика до 24 Вт):
В данных тестах в условиях плотного леса и перепадов высот отечественные рации производства КБ Беркут диапазона 27 МГц обеспечили более стабильную радиосвязь, чем высокочастотные (136-174/400-520 МГц) рации. Но это не означает, что любые рации диапазона 27 МГц также хорошо будут работать в тяжёлых условиях плотного леса. Импортные переносные Си-Би (27 МГц) рации не могут похвастаться продвинутыми параметрами, поэтому при их применении рассчитывать на высокую дальность связи не стоит.
Наибольшую дальность радиосвязи в условиях плотного леса и перепадов высот в настоящее время обеспечивают переносные рации диапазона 27 МГц моделей Штурман-180.
Приведу тест работы отечественных раций диапазона 27 МГц Штурман-80М/ Штурман-90 (в настоящее время КБ Беркут выпускаются более современные модели с улучшенными параметрами и расширенным набором сервисных функций) в условиях город-лес (одна точка связи в городе, в 100 метрах от промышленной зоны - т.е. в условиях повышенного уровня электромагнитных помех, далее 700 метров полоса городской застройки, а потом - лес). Работа раций Штурман сравнивалась с работой импортных переносных раций диапазонов 27 МГц (Alan 42 DS) и 136-174/400-520 МГц (три модели с выходной мощностью передатчика от 7 до 10 Вт):
В этом тесте рации Штурман обеспечили более стабильную радиосвязь, а в последней - наиболее удалённой - точке теста только рация Штурман оказалась в состоянии передать и принять сообщение.
Если Вы интересуетесь выбором переносных раций для работы в условиях плотного леса и больших перепадов высот - посетите сайт Конструкторского Бюро Беркут.
Спасибо!