В этой статье - по просьбе подписчиков - я хочу обсудить материал "А поговорить? Какой диапазон лучше для связи с носимых раций?" известного блогера Алексея Игонина:
В этом материале г-н Игонин пытался обосновать (на словах), что диапазон VHF оптимален как при работе в лесу, так и при работе в условиях работы вне помещений в городе или в условиях открытого пространства.
Я постараюсь ответить на основные его утверждения не просто голословно в стиле "а поговорим", а с приведением результатов тестов и измерений на приборах.
Радиосвязь между портативными радиостанциями в условиях города - какой оптимальный для связи диапазон частот?
Алексей Игонин утверждает, что в условиях города VHF (136-174 МГц) лучше, чем UHF - (400-480 МГц), т.к. хотя эффективность штатных компактных антенн в диапазоне UHF значительно выше (они уже полноразмерные), то при наличии нескольких многоэтажных домов между точками связи связь в UHF - по его словам - прекратится, а в VHF будет, т.к. радиоволна в диапазоне VHF "в состоянии огибать препятствия".
В соответствии с законами дифракции радиоволна не может обогнуть препятствия более протяженного, чем длина волны (реально эффективно огибается препятствие, не превышающее половины длины волны).
В диапазоне UHF длина волны 0,7 метра, в диапазоне VHF - 2 метра. Не сможет радиоволна ни в диапазоне UHF, ни в диапазоне VHF обогнуть протяжённое многоэтажное здание - тут аргументация Игонина не работает.
А вот отражаются от жб зданий радиоволны как в диапазоне UHF, так и в диапазоне VHF хорошо (при переотражении в UHF потери энергии чуть ниже).
И уровень техногенных электромагнитных помех в городе ощутимо ниже в диапазоне UHF, чем в VHF, и эффективность штатных компактных антенн выше в UHF, и потери энергии при переотражении от зданий немного ниже в UHF.
Как результат - в городе с плотной многоэтажной застройкой "королём связи" является вовсе не диапазон VHF (как утверждает в ролике Алексей Игонин), а диапазон UHF.
В качестве примера приведу тест работы в Москве (плотная многоэтажная застройка, высокий уровень техногенных электромагнитных помех) аналоговых и цифровых портативных радиостанций (как супергетеродинов, так и на базе RDA и бекеновских чипов) диапазонов UHF и VHF:
Что касается города с малоэтажной застройкой и большими открытыми пространствами - то и тут эксперимент показывает, что у радиостанций диапазона UHF есть преимущество над VHF рациями:
Радиосвязь между портативными радиостанциями в условиях открытого пространства - какой оптимальный для связи диапазон частот?
В условиях открытого пространства большой разницы в дальности связи между портативными радиостанциями UHF и VHF диапазонов нет - но в целом есть небольшое преимущество у VHF раций за счёт возможности радиоволны длиной 2 метра огибать хоть какие-то препятствия и одиночные деревья. Тут я с Алексеем соглашусь - диапазон VHF - "король" связи между портативными радиостанциями в условиях открытого пространства при наличии одиночных деревьев (без полос плотного леса).
Радиосвязь между портативными радиостанциями в условиях плотного леса с густым подлеском и обилием зелени летом или снега зимой - какой оптимальный для связи диапазон частот?
По словам Игонина "как-то ещё могут между собой посоревноваться" между собой при работе в лесу портативные рации диапазонов UHF и VHF (с преимуществом VHF), а низкочастотные рации не подходят из-за "низкой эффективности штатных компактных антенн".
А давайте посмотрим, что дают измерения на приборах - что важнее в лесу с густым подлеском - более высокая эффективность антенны в высокочастотном диапазоне (VHF) за счёт меньшей степени укорочения или же гораздо меньший уровень поглощения мощности низкочастотного радиосигнала плотным лесом в диапазоне cb (27 МГц):
Приборы показывают объективно - при работе в условиях плотного леса с густым подлеском фактор поглощения энергии радиоизлучения плотным лесом (резко усиливающегося с ростом частоты сигнала) гораздо важнее разницы в эффективности антенн из-за степени укрочения (аргументацию Алексея Игонина приборы - как и теория - не подтверждают).
Когда Алексей Игонин касается работы портативных радиостанций диапазона 27 МГц (cb) - которые по каким-то его личным причинам ему глубоко ненавистны как класс - то он напирает не только на излюбленную тему "низкой эффективности сильно укороченных антенн" (совершенно не учитывая тот факт, что вклад в дальность связи в лесу низкого - на несколько десятков дБ более низкого, чем в диапазоне VHF - уровня поглощения плотным лесом радиоизлучения в cb диапазоне значительно превышает (см. измерение на приборах в видео выше) тот вклад в дальность связи, который в состоянии обеспечить более эффективные - за счёт меньшей степени укорочения - компактные VHF антенны).
Но приводит он в обсуждаемом ролике и ещё один важный аргумент - дальние прохождения, мешающие связи в cb диапазоне.
Да, в диапазоне 27 МГц бывают плохие для местной связи дни, когда наблюдаются так называемые "дальние прохождения", обусловленные высокой солнечной активностью.
У солнца бывают 11-летние циклы солнечной активности - и сейчас (2022-2023 года) мы как раз проходим пик 11-летнего цикла солнечной активности. Когда солнце находится на пике активности достаточно часто в светлое время суток значительно ионизируется слой F2 ионосферы (300-450 км от уровня земли), что приводит к сильным "дальним прохождениям" - когда радиоволна переотражается от слоя F2 и может распространяться на тысячи км (в т.ч. многократно переотражаясь).
Это действительно мешает местной радиосвязи - вынуждая искать сводбодные каналы (в нормальной ситуации почти все каналы свободны) и загрублять чувстительность шумоподавителя.
Но если совокупность параметров приёмника (избирательность, динамический диапазон) достаточно хороши - то и в таких действительно тяжёлых условиях портативные радиостанции диапазона 27 МГц даже с компактными антеннами обеспечивают в плотном лесу более дальнюю и стабильную радиосвязь, чем любые высокочастотные (VHF/UHF) портативные рации.
Приведу пару примеров:
1) проведённый в условиях дальнего прохождения летом 2022г двумя независимыми блогерами- скептиками (уверенными до начала теста, что при связи в плотном лесу cb рации Штурман производства КБ Беркут проиграют импортным - в т.ч. захваченными и проверенными ими профессиональными аналоговыми моторолами и цифровыми кенвудами - рациям), в ходе теста проверены разнообразные портативные радиостанции диапазонов cb (в т.ч. импортные), LowBand, VHF, UHF:
2) проведённый в условиях дальнего прохождения зимой 2023г тест работы в лесу портативных радиостанций диапазонов cb (Штурман-230М), LowBand (профессиональных моторол), vhf (профессиональных моторол и любительских ретевисов), uhf (ретевисов):
Но пик солнечной активности - действительно осложняющий связь в cb - не вечен.
В 2023 г он закончится - и потом будет 8-10 лет гораздо более спокойного солнца (между пиками 11-летнего цикла уровень ионизации слоя F2 не достаточен для образования "дальних прохождений" - поэтому все случаи прохождений (гораздо более редкие и слабые) в этот период связаны со спонтанным образованием облаков Es с повышенным уровнем ионизации в слое Е (100-150 км) ионосферы, это сравнительно слабо сказывается на местной связи.
А как же возможность использования удлинённых эффективных антенн (которые в диапазоне VHF могут быть даже не укороченными - для 2-метрового 50 см - это полноразмерная четвертьволновая антенна, тогда как в диапазоне 27 МГц (11 метров) 50-см антенна всё-равно остаётся сильно укороченной)? Многие считают, что это решит все проблемы с дальностью и радиостанции диапазона 145 МГц с такими антеннами в плотном лесу будут прекрасно работать (и по мнению того же Игонина сильно лучше, чем радиостанции диапазона 27 МГц).
Эксперименты этого не подтверждают, и тут фактор сильного поглощения высокочастотного радиоизлучения плотным лесом с запасом перевешивает возросшую эффективность антенн:
Таким образом, не бывает "универсального" короля связи для любых условий связи при использовании портативных радиостанций с компактными антеннами.
В городе "королём" является диапазон UHF (400-480 МГц).
В условиях открытого пространства с редкими одиночными деревьями - диапазон VHF (136-174 МГц) как правило обеспечивает наиболее дальнюю радиосвязь.
В плотном лесу с густым подлеском и обилием зелени летом или снега зимой "королём" является диапазон cb (27 МГц) (но при условии использования адекватной аппаратуры, совокупность параметров импортных портативных радиостанций диапазона 27 МГц не в состоянии обеспечить высокой дальности. Например, избирательность по побочным канала у современных моделей отечественных раций Штурман 100 дБ против 60 дБ у импортных "аналогов" (Алан-42, QYT CB-58 и т.п.). Разница в 40 дБ обеспечивает рациям Штурман гораздо более высокий уровень помехозащищённости, необходимый для адекватной работы.
Тезис Алексея Игонина что "технически" (по параметрам) все портативные рации "примерно одинаковые" - не состоятелен.
Что такое высокий уровень помехозащищённости на примере работы импортных раций. Вернёмся к проведённому мною сегодня тесту разнообразных раций диапазонов VHF/UHF в условиях города (Москвы) с плотной многоэтажной застройкой и неизбежно высоким уровнем техногенных электромагнитных помех.
Рация Baofeng UV-9R Plus с заявленной продавцами мощностью 10 Вт (кстати, врут - на деле всего 5 Вт), хорошей (что правда) чувствительностью приёмника и отличной (что есть - то есть) штатной компактной двухдиапазонной антенной даже на первой контрольной точке (2,1 км) не смогла связаться с репитером (10 Вт-ным супергетеродином с прекрасными параметрами и полноразмерной настроенной (КСВ 1,01 как в VHF, так и в UHF) автомобильной двухдиапазонной антенной.
Причина - низкий уровень помехозащищённости (RDA чип без фильтров на входе).
В то время как примерно такая же по цене вопроса (может, чуть дороже) рация Retevis RA685 (собранная на базе более продвинутого бекеновского чипа с фильттрами на входе, обеспечивающая уровень помехозащищённости на уровне хороших супергетеродинов) работала на уровне хорошего супергетеродина - т.е. связалась не только на точке 2,1 км, но и на точке 4,3 км. При этом уровень мощности (5 Вт) и чувствительность приёмника у этих (Retevis RA685 vs Baofeng UV-9R+) радиостанций примерно на одном уровне - а разница в работе колоссальная.
Так что и тут аргументация Алексея Игонина - что "все носимые рации примерно одинаковы по параметрам" - не проходит. Определяемый совокупностью параметров - избирательностью по соседнему и побочным каналам, динамическим диапазоном по блокировке и интермодуляции - приёмника уровень помехозащищённости играет огромную, определяющую роль в результирующей дальности связи - и при одинаковых уровнях выходной мощности передатчика и чувствительности приёмника дальность связи радиостанций может отличаться в разы.
Какова разница в работе cb раций - отечественных и и мпортных - вследствие именно разницы в совокупности параметров? Это хорошо видно, например, из обзора
Кстати, и портативные СиБи радиостанции разных производителей далеко не "одинаковые", в чём можно убедиться, посмотрев короткое видео сравнения их реальной работы:
Спасибо за прочтение, с уважением, Сергей Слинкин