Разумеется, хорошая антенна - главное условие дальней и качественной радиосвязи.
В этой статье хотелось бы разобрать несколько нюансов, относящихся к выбору и использованию антенн портативных радиостанций.
Всегда ли более длинная антенна будет работать лучше более компактной?
Нет, не всегда. Помимо длины антенны (увеличение которой, разумеется, положительно влияет на дальность радиосвязи при "прочих равных") есть и другие характеристики, которые очень важны для дальности и стабильности радиосвязи.
Например, величина резонансного усиления по частоте (более компактные антенны обычно - не всегда, зависит от конструкции, но преимущественно - более узкополосные и с более высоким резонансным усилением. При работе на частоте, которая входит в полосу максимальной эффективности такой узко-резонансной антенны, дальность связи при работе с компактной антенной может оказаться выше дальности связи с более длинной и широкополосной антенной с меньшим резонансным усилением.
Более длинные антенны собирают - в силу большей широкополосности - большее число эфирных помех, что может плохо влиять на работу приёмника - особенно при использовании недорогих схем прямого преобразования частоты на базе RDA чипов (массово сейчас применяющихся китайскими производителями в недорогих рациях диапазонов 136-174/ 400-520 МГц), которые принципиально не могут обеспечить адекватный уровень интермодуляционной избирательности (в отличии от честных супергетеродинов с двойным преобразованием частоты, качественными фильтрами и адекватным смесителем с расширенным динамическим диапазоном).
Наконец, длинная антенна может быть просто плохо сконструирована или плохо настроена (резонанс не совпадает с рабочими частотами, плохой КСВ и т.д.).
Роль удлинённых антенн при работе в высокочастотных и низкочастотных диапазонах
Применение длинных антенн по-разному сказывается при работе в разных условиях связи на разных диапазонах частот.
Например, при работе в высокочастотных диапазонах (136-174 МГц и - особенно - в 400-520 МГц) степень укорочения компактных штатных антенн относительно полноразмерной четвертьволновой антенны либо невелика (в 136-174 МГц), либо вовсе отсутствует (в 400-520 МГц).
В такой ситуации применение более длинной антенны приводит к увеличению дальности по двум преимущественным причинам:
- у более длинных антенн более благоприятная диаграмма направленности - лепестки "прижаты" к земле. Тогда как "антенны-коротыши" существенную долю радиоизлучения отправляют в небо
- выше верхняя точка антенны - что приводит к увеличению максимально возможной дальности радиосвязи (общее правило - чем выше верхняя точка антенны, тем дальше радиосвязь)
При работе в низкочастотных диапазонах - например, Low Band (33-48,5 МГц/ 57 - 57,5 МГц) или cb (27 МГц) - увеличение длины антенны приводит к уменьшению степени укорочения относительно полноразмерной антенны, что на этих частотах является главным фактором, обеспечивающим преимущество работы с длинными антеннами над работой с компактными.
Как влияют разные условия радиосвязи на работу раций с компактными или длинными антеннами.
При работе на высоких частотах (136-174/400-520 МГц) в местности с ровным рельефом (нет холмов между точками связи, либо точки связи находятся на холмах) применение более длинных антенн (при условии их адекватной настройки по частоте и приемлемого сочетания широкополосности/ резонансного усиления) приводит к существенному увеличению дальности и улучшению качества радиосвязи.
Приведу пример, когда при работе с высокочастотными рациями (145 МГц) в условиях леса со сравнительно небольшими перепадами высот применение более длинных антенн вместо штатных "коротышей" позволило обеспечить радиосвязь:
А вот если работать приходится, например, в условиях плотного леса с обилием зелени и большими перепадами высот, при работе из низкого места - когда между точками связи есть холм и т.п. - и применение более длинных и формально гораздо более эффективных антенн может не привести к улучшению ситуации с дальностью/ качеством связи.
Приведу такой пример: в ходе одного из тестов работы раций на расстоянии около 3 км (в лесу, при ровном рельефе местности) на частоте 145 МГц на штатные "коротыши" связь была:
Когда я отошёл метров на 300-400 в сторону (расстояние до машины с репитером осталось прежним - около 3 км, но между точками связи был холм) - связи на частоте 145 МГц стала невозможной ни со штатными "коротышами", ни с эффективными удлинёнными антеннами:
Т.е. при работе в местности со сложным рельефом из низин с радиостанциями высокочастотных диапазонов и более эффективные длинные антенны не всегда спасут положение - надо искать для связи "возвышенные" места.
Приведу ещё один тест, в котором хорошо себя зарекомендовали 20-см антенны диапазона 145 МГц производства КБ Беркут (SMA-male, SMA-female), обеспечившие увеличение дальности и качества радиосвязи относительно штатных антенн проверенных радиостанций:
А вот при работе в низкочастотных диапазонах (в Low Band и, особенно, Си-Би -27 МГц) радиоволна способна обогнуть значительные препятствия. В диапазоне 27 МГц длина волны 11 метров - волна в состоянии обогнуть препятствие, не превышающее длины волны (эффективно огибаются препятствия размером меньше половины длины волны). Тогда как в диапазоне 400-520 МГц длина волны всего 0,6-0,7 метра.
При работе на низких частотах из низин применение более длинных и эффективных антенн более чем оправдано для обеспечения стабильной и устойчивой радиосвязи.
В заключение приведу видео с тестом работы радиостанций диапазонов 27 МГц, 145 МГц, 433 МГц в условиях леса со значительными перепадами высот со штатными компактными и удлинёнными антеннами: